A 200 méter pillangó után Milák 100 méter pillangón is éremért ugrott vízbe a tokiói olimpián. Ebben a számban nem a magyar, hanem az amerikai világcsúcstartó Caeleb Dressel számított fő esélyesnek.
A döntőbe Milák 50.31-es olimpiai csúccsal jutott be, de a következő futamban ezt megdöntötte Dressel (49.71).
Az első 50-en nagyon elment Dressel, 65 századdal vezetett a fordulónál Milák előtt, de a második hosszon nagyon jött a magyar úszó, csak jobb benyúlással és világrekorddal (49.45) nyert az amerikai. Milák óriási egyéni csúccsal (49.68) lett második.
A beérkezés után Dressel felemelte Milák kezét.
A döntő után nagyon elégedett nyilatkozott Milák. Azt mondta, hogy hihehetlenül boldog és elégedett. Ez volt élete egyik, ha nem a legkomolyabb csatája, nagyon élvezte, „nagyon tetszett". Mosolyogva azt mondta, hogy majdnem megvolt, de csak majdnem. „Jó időt repesztettünk” - utalt Dressel világ- és a saját Európa-csúcsára. A második hosszon remélte, hogy el tudja kapni az amerikait, ha jobban kijön a fal, lehet, hogy összejön, de így is nagyon elégedett a futammal: „100-on Dressel a legjobb, de egyre közelebb vagyok hozzá, reméljük, hogy egyszer sikerül megelőzni”.