Debut Greysia Polii di Olimpiade terjadi pada Olimpiade London 2012. Ketika itu, ia berpasangan dengan Meiliana Jauhari.

Sayangnya, debut Greysia di ajang 4 tahunan itu justru berakhir sangat buruk. Greysia/Meiliana dinilai sengaja mengalah saat menghadapi Ha Jung Eun/Kim Min Jung di fase grup, agar tak bertemu pasangan China yakni Wang Xiaoli/Yu Yang di perempat final.

Akibatnya, Greysia/Meliana pun didiskualifikasi dari London 2012 bersama dengan 3 pasangan lain yakni Wang Xiaoli/Yu Yang, Kim Ha Na/Jung Kyung Eun dan Ha Jung Eun/Kim Min Jung.

Meski demikian, Greysia Polii berhasil bangkit dari momen kelam tersebut. Bersama partner barunya Nitya Krishinda, ia kembali lolos ke Olimpiade Rio de Janeiro 2016.

Berbeda dengan London 2012 ketika didiskualifikasi di babak grup, kali ini Greysia dan Nitya berhasil menjadi juara grup dan lolos ke perempat final, sekaligus menjadi ganda putri keempat Indonesia yang berhasil mencapai 8 besar Olimpiade.

Meski demikian, langkah mereka ternyata harus terhenti di situ. Menghadapi ganda China Yu Yan/Tang Yuanting, Greysia/Nitya tampil jeblok dan kalah dua set langsung 11-21 dan 14-21.

Usai Olimpiade 2016 tersebut, Nitya Krishinda mengalami cedera parah dan akhirnya harus gantung raket. Situasi ini pun sempat membuat Greysia Polii berencana untuk ikut pensiun.

Namun, keinginan tersebut ditentang pelatih Eng Hian yang kemudian memasangkannya dengan Apriyani Rahayu. Greysia pun menerima keputusan Eng Hian dan berpasangan dengan Apriyani sejak 2017.

Keputusan itu kini terbukti tepat. Bersama Apriyani Rahayu, Greysia lolos ke final Olimpiade Tokyo dan akan menjadi ganda putri pertama yang meraih medali bagi Indonesia, melengkapi 3 kisah berbeda yang ia jalani bersama 3 partner berbeda di 3 Olimpiade berbeda.