Sau thất bại tại vòng loại bơi 800m tự do nam (thành tích không tốt với 8 phút 08 giây 39), Nguyễn Huy Hoàng tiếp tục bước vào thi đấu vòng loại bơi 1500 tự do nam Olympic Paris 2024 vào chiều 03/08. Đây là nội dung kình ngư quê Quảng Bình được kỳ vọng sẽ có được thành tích tốt.
Nhưng trước các đối thủ quá mạnh, Huy Hoàng không thể tạo nên bất ngờ. Bên cạnh đó, anh cũng không thể hiện được phong độ tốt khi chỉ về đích ở vòng loại với 15 phút 18 giây 63, kém xa thành tích tốt nhất của anh là 14 phút 58 giây 14 (kỷ lục SEA Games 2019). Đồng thời cũng kém xa thành tích mà anh từng đạt được tại Olympic Tokyo là 15 phút 00 giây 24.
Ở vòng loại 1500m bơi tự do nam, Nguyễn Huy Hoàng xuất phát ở làn 4 lượt 1 cùng với hai VĐV khác là Falcon JR Rodolfo (Cuba), Markos Dimitrios (Hy Lạp). Trong suốt cuộc đua, Huy Hoàng luôn xếp thứ 2 sau Markos Dimitrios. Hai VĐV này tạo khoảng cách ngày càng xa so với Falcon JR Rodolfo (Cuba).
Kết thúc cuộc đua, Markos Dimitrios về nhất lượt 1 vòng loại 1500m tự do nam với thông số 15 phút 11 giây 19. Nguyễn Huy Hoàng (15 phút 18 giây 63) về đích thứ 2. Falcon JR Rodolfo (16 phút 00 giây 31) cán đích sau cùng.
Chung cuộc, Nguyễn Huy Hoàng bị loại khi xếp thứ 21/24. VĐV cuối cùng lọt vào chung kết 1500m tự do nam là David Betlehem (Hungary) về đích thứ 3 lượt 4 vòng loại với thông số 14 phút 45 giây 59, nhanh hơn Nguyễn Huy Hoàng hơn 33 giây.
Nguyễn Huy Hoàng chính thức nói lời chia tay Olympic Paris 2024 với kết quả buồn. Sau khi kình ngư người Quảng Bình bị loại, đoàn thể thao Việt Nam sẽ chỉ còn 3 VĐV tranh tài ở Olympic năm nay là Nguyễn Thị Thật (xe đạp), Nguyễn Thị Hương (canoeing) và Trịnh Văn Vinh (cử tạ).