En su debut olímpico y con solo 16 años, esta gimnasta madrileña logró colgarse la medalla de bronce en la final de suelo, solo por detrás de las rumanas Catalina Ponor, oro con 9,750, y Nicoleta Sofronie, plata con 9,562. Fue la primera medalla de la gimnasia artística femenina española en la historia de los Juegos Olímpicos, al dar la sorpresa desde la ronda de clasificación tras anotarse la quinta mejor nota de todas las competidoras, por encima de la que entonces era la baza del equipo español, Elena Gómez. La suerte estuvo del lado de Patricia Moreno, ya que la entonces campeona del mundo de la especialidad, la brasileña Daiane dos Santos, que estaba en todas las quinielas para el podio olímpico, se salió del tapiz. En los años siguientes, Moreno tuvo muchas lesiones que le obligaron a retirarse a los 20 años.