На играх, Бёрк участвовал в двух гонках — на 100 и 400 м. 6 апреля, он участвовал в отборочных забегах к ним, и каждый раз выигрывал в своей группе. 7 апреля состоялся финал 400-метрового соревнования, которое Бёрк выиграл, на секунду опередив ближайшего соперника, своего соотечественника Герберта Джемисона. 10 апреля прошла заключительная гонка на 100 метров, которую Бёрк также выиграл.
На Олимпиаде Бёрк использовал довольно редкий в те времена низкий старт, который впоследствии стал стандартом профессионального спринта. Бёрк дошёл до этой идеи самостоятельно, наблюдая за животными, которые сжимаются перед броском. Хотя техника низкого старта использовалась некоторыми бегунами и до Тома Бёрка.