Determininado a superarse en los Juegos de Munich, cuatro años más tarde, lo consiguió de forma espectacular, al irse de Alemania con siete medallas de oro.
Ganó las pruebas de 100 y 200 metros de estilo libre, los 100 y 200 de mariposa y fue miembro de tres equipos campeones de relevos.
Los acontecimientos del 5 de septiembre de 1972, cuando ocho terroristas palestinos irrumpieron en la Villa Olímpica, matando a dos israelíes y secuestrando a nueve, causaron una impresión directa sobre Spitz.
El nadador, judío estadounidense, se mostró comprensiblemente preocupado por lo ocurrido y dejó Munich 24 horas antes de lo programado. Los nueve rehenes israelíes fallecieron en la intervención a tiros con la policía alemana occidental.
Spitz se hizo millonario con patrocinios comerciales, pero le quedaron ganas de volver a competir e intentó, sin éxito, clasificarse para los Juegos Olímpicos de Barcelona en 1992.