Le 18 avril 1983, Joan Benoit s'imposa au marathon de Boston en 2:22:43. Elle détenait toujours le record du monde lorsqu'eut lieu le premier marathon olympique féminin le 5 août 1984. Elle se qualifia pour les Jeux Olympiques en remportant les épreuves de qualification aux Etats-Unis, dix-sept jours seulement après avoir subi une arthroscopie du genou droit.
Aux Jeux à Los Angeles, elle était la favorite aux côtés de la Norvégienne Grete Waitz, qui avait jusqu'alors remporté les sept marathons auxquels elle avait pris part. Waitz avait également battu Joan à dix reprises au cours de leurs onze rencontres précédentes sur diverses distances. Or, cette fois-ci, Joan Benoit prit la tête après quatorze minutes seulement et distança ses concurrentes, étonnée que personne ne la suivît. Avant que Waitz ne commence à l'inquiéter au bout de 30km, il était trop tard. L’Américaine remporta la course avec 400m d'avance.