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Ai campionati nazionali di [[Eindhoven]] tenutesi del dicembre del [[1999]] VdH migliorò il primato europeo di [[Giorgio Lamberti]] dei 200 m stile libero con 1'46"58, mentre sui 100 m stile libero avvicinò il record mondiale di [[Aleksandr Popov (nuotatore)|Aleksandr Popov]] di 14 centesimi.<ref name=treccani/> Ai [[Giochi olimpici|Olimpiade]] di {{OE||2000}} affrontò per la prima volta nei 200 m stile libero il campione e primatista mondiale [[Ian Thorpe]], il favorito dal pubblico di casa e dallo stesso van den Hoogenband, che nella semifinale stabilì il nuovo [[Progressione del record mondiale dei 200 m stile libero|record del mondo]] con il tempo di 1'45"35, al quale Thorpe rispose con un tempo superiore di 2 centesimi di secondo. In finale, contro il suo pronostico van den Hoogenband eguagliò il suo tempo della semifinale con un passaggio ai 100 metri in 50"85 e vinse la medaglia d'oro sopravanzando Thorpe, che lo pressò sin da metà gara rallentando nella seconda parte e chiudendo in 1'45"83.
[[File:COIPieter fazvan balançoden daHoogenband últimaZwemstadion reunião para os Jogos Rio 2016 (26389251886)Eindhoven.jpgJPG|thumb|left|Aleksandr Popov, detentore del titolo olimpico dei 100 mIl stilePieter liberovan nelden 1992Hoogenband eZwemstadion 1996Eindhoven.]]Registrò un [[Progressione del record mondiale dei 100 m stile libero|record]] per la terza volta nella semifinale dei 100 m stile libero, con 47"84 abbassò di 34 centesimi il primato stabilito tre giorni prima da [[Michael Klim]], abbattendo per la prima volta il muro dei 48 secondi; il tempo rimase imbattuto fino al [[2008]]. In finale vinse il suo secondo oro in 48"30, sopravanzando di 39 centesimi il russo [[Aleksandr Popov (nuotatore)|Aleksandr Popov]], campione delle edizioni [[1992]] e [[1996]]. Ottenne inoltre due medaglie di bronzo, nei 50 m stile libero con 22"03 arrivò per 5 centesimi dietro a [[Anthony Ervin]] e [[Gary Hall Jr]] (primi a pari merito), mentre nella [[Nuoto#staffette|staffetta]] 4x200 m stile libero nuotò come anchor leg per i [[Paesi Bassi]], registrando la migliore frazione in assoluto da 1'44"88. Nella staffetta mista mancò il podio per una posizione, nuotando in ultima frazione in 47"24.<ref>[http://www.usaswimming.org/_Rainbow/Documents/794cd661-dd1f-491b-aa7c-10c9e25f5453/SWOGSYS2000[1].pdf USA Swimming - 2000 Olympic Games]</ref> Il successo olimpico, dovuto anche al trionfo sui campioni Thorpe e Popov,<ref name=treccani/> gli fece vincere il titolo di [[nuotatore dell'anno]].<ref name="SWM"/>
=== Le medaglie mondiali e i successi europei ===
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[[File:PieterCOI vanfaz denbalanço Hoogenbandda Zwemstadionúltima Eindhovenreunião para os Jogos Rio 2016 (26389251886).JPGjpg|thumb|left|IlAleksandr PieterPopov, vandetentore dendel Hoogenbandtitolo Zwemstadionolimpico dei 100 m stile libero nel 1992 e Eindhoven1996.]]Ai Giochi olimpici di {{OE||2004}} si dedicò alle sue specialità, togliendo dal programma la distanza dei 50 metri. Iniziò con la [[Nuoto#staffette|staffetta]] 4x100 m stile libero, in cui nuotò in ultima frazione il secondo miglior lanciato di sempre in 46"79, portando in all'argento i [[Paesi Bassi]], dietro al [[Sud Africa]] che batté il [[Progressione del record mondiale della 4x100 m stile libero|record del mondo]] in 3'13"17. Sui 200 m stile libero si rinnovò la sfida contro [[Ian Thorpe]] e [[Grant Hackett]] in quella che fu denominata ''The race of the century'' (la gara del secolo) alla quale si aggiunse anche [[Michael Phelps]]. L'olandese subì nell'ultima vasca il soprasso di Thorpe, che vinse con il record olimpico di 1'44"71, davanti a van den Hoogenband (1'45"23) e a Phelps (1'45"32, record statunitense). Nei 100 m stile libero, dopo le sconfitte subite ai mondiali, tornò in cima al podio vincendo il secondo titolo consecutivo in 48"17, davanti a [[Roland Mark Schoeman]] e Thorpe, fino ad allora solo Aleksandr Popov c'era risucito, nel 1992 nel 1996.<ref>[http://www.omegatiming.com/Competition?id=0001040600FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF&sport=AQ&year=2004 Omega Timing - Games of the XXVIIIth Olympiad Athens, Greece August 13th - 29th 2004]</ref> Per la quarta volta dopo il 1999, il 2000 e il 2002 fu riconosciuto come [[Nuotatore dell'anno#nuotatore europeo dell'anno|nuotatore europeo dell'anno]].<ref name="SWM"/>
=== Gli ultimi anni ===
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