在巴黎奥运会上，日本乒乓球队在男子团体铜牌争夺战中以2-3的比分败给了法国队，未能收获奖牌。张本智和作为三项比赛的选手，遗憾地未能实现奖牌愿望。他的奥运征程具体表现为：混合双打与早田希娜搭档，在第一轮比赛中以1-4负于朝鲜的李郑息和金琴英组合；男子单打项目中，张本智和虽奋力拼搏，但在四分之一决赛中以3-4被中国选手樊振东逆转淘汰；至于男子团体赛，日本队则是在关键的铜牌争夺赛中惜败给东道主法国队，最终排名第四。
此前，张本智和对于自己在本届奥运会的目标寄予厚望，他曾表示鉴于上次的不尽人意，他将全力以赴，争取在参与的混双、男单及男团所有三项赛事中都赢得奖牌，遗憾的是，这一目标并未能如愿实现。