En las Olimpiadas de Sídney 2000 ganó la plata en 100 metros lisos, con un tiempo de 11.12 segundos; Marion Jones llegó en primer lugar a la meta, siendo tercera la jamaicana Tayna Lawrence (11.18 segundos).
El 12 de agosto de 2004, ambos atletas no se presentaron ante un oficial del Comité Olímpico Internacional para realizar un control antidopaje, puesto que se encontraban hospitalizados tras un accidente de moto que les causó heridas leves.
Por último, el COI vetó a Thanou para participar en los Juegos de Pekín.
[5] Sin embargo, Ekhaterini Thanou vuelve a la palestra cuando la atleta Marion Jones reconoció en 2007 haberse dopado entre los años 2000 y 2003, por lo que el COI y la IAAF la despojan de sus medallas obtenidas tanto en los Juegos de Sídney como en los Mundiales de Edmonton respectivamente.
[6] Sin embargo, el COI sigue manteniendo sus dudas sobre la limpieza deportiva de Thanou y decide dejar sin campeona olímpica a las Olimpiadas de 2000, otorgando otra medalla de plata a la atleta jamaicana Tayna Lawrence que quedó tercera, y subiendo al podio a la cuarta clasificada Merlene Ottey como medalla de bronce.