Al año siguiente, Popóv ganó los 50 y 100 metros estilo libre en los Juegos Olímpicos de Barcelona 1992 así como la plata en los relevos 4 x 100 libres y los 4 x 100 estilos, siendo superado en ambas ocasiones por el equipo de Estados Unidos.[5] En los Juegos Olímpicos de Atlanta 1996 repitió el éxito cosechado cuatro años antes (ganar la medalla de oro en los 50 y 100 metros libres), consiguiendo así ser el primero en conseguirlo desde Johnny Weissmüller, que lo hizo en 1924 y 1928.Le concedieron la Medalla del honor de Rusia en 1996 por sus contribuciones al deporte.El cuchillo cortó una arteria y rozó uno de sus riñones, dañando la pleura.En el Campeonato Europeo de Natación de 1999 del año siguiente cosechó los peores resultados de su carrera ya que no pudo obtener ningún oro, fue bronce en los 50 metros libres tras Pieter van den Hoogenband y Lorenzo Vismara, plata en los 100 metros libres tras van den Hoogenband, otra vez plata en el relevo 4 x 100 metros libres tras los Países Bajos y bronce en los relevos 4 x 100 metros estilos tras los Países Bajos y Alemania.El 3 de julio dio comienzo una nueva edición del Campeonato Europeo, que también se había celebrado el año anterior.Además de esos dos oros obtuvo otros dos con el equipo ruso en los relevos 4 x 100 metros libres y estilos.[11][12][13][14] Tras esta exitosa campaña volvió a ser premiado por segunda ocasión por la revista Swimming World Magazine como el mejor nadador europeo del año.Tiene un Título de Grado y es maestro como entrenador deportivo por la Academia rusa.
