Het olympisch jaar 2004 begon voorspoedig voor Gevaert. Tijdens het indoorseizoen scherpte ze al tweemaal haar eigen Belgische record op de 60 m aan tot 7,13. Tijdens een meeting in Birmingham op 20 februari klopte ze daarbij zelfs supersterren als Marion Jones en Zjanna Block. De kers op de taart kwam tijdens de wereldindoorkampioenschappen in Boedapest. Op de 60 m werd ze vice-wereldkampioene, opnieuw met een Belgisch record, 7,12. Alleen Gail Devers bleek te sterk.
De Olympische Spelen zelf waren voor Gevaert ook een succes. Op de 200 m bereikte Gevaert de finale, waarin ze zesde werd. Ze maakte ook deel uit van de 4 x 100 m-ploeg, die eveneens een zesde plaats behaalde.
Ook 2006 kende een goede start: op de WK indoor in Moskou won ze een bronzen medaille in opnieuw een Belgisch record op de 60 m, 7,11. Op 9 juli 2006 sneuvelden de Belgisch records op de 100 m (11,04) en op de 200 m (22,20) tijdens de Belgische kampioenschappen in Brussel. Op 9 augustus werd ze in GöteborgEuropees Kampioene op de 100 m in 11,06. Daarmee werd zij de eerste Belgische Europese kampioen sinds Karel Lismont in 1971. Twee dagen later zorgden zij en haar vriendin Tia Hellebaut voor de succesvolste vijf minuten in de Belgische atletiekgeschiedenis. Terwijl Hellebaut nog bezig was met haar ereronde na haar verrassende goud bij het hoogspringen, snelde Gevaert naar haar tweede Europese titel: zij won de 200 m in 22,68.
Begin 2007 verlengde Gevaert haar titel van Europese kampioene op de 60 m indoor in Birmingham. Ze verbeterde haar Belgische record op die afstand in de halve finale tot 7,10.
Brons
Op de WK van Osaka in 2007 was er voor Gevaert opnieuw een hoofdrol weggelegd. Allereerst slaagde de Europese kampioene erin om op de derde dag van de WK tot de finale van de 100 m door te dringen. Hierin finishte zij als vijfde en beste Europese in 11,05, een honderdste boven haar eigen nationale record. Vervolgens nam zij deel aan de 200 m, waarin zij zich met 22,91 in haar serie en 22,96 in de kwartfinale voor de halve finales plaatste. Die liet ze echter aan zich voorbijgaan. Gevaert voelde zich niet honderd procent fit en wilde daarom krachten sparen voor het slotnummer, de 4 x 100 m estafette. Op 1 september 2007 behaalde ze daarop een bronzen medaille, de eerste ooit bij de vrouwen en de derde in totaal voor België op een WK. Ze bereikt dit na voorwerk van Olivia Borlée, Hanna Mariën en Élodie Ouédraogo en een eindsprint vanuit vijfde positie. Het viertal boekte een Belgische recordtijd van 42,75, nadat eerder op de dag de serie reeds was gewonnen in de eveneens nieuwe nationale recordtijd van 42,85.
Het laatste jaar: 2008
Het jaar 2008 begon voor Gevaert onfortuinlijk. Na op 16 februari tijdens de Norwich Indoor Grand Prix in Birmingham een 60 m in 7,15 nipt te hebben verloren van winnares Angela Williams (ook 7,15), hield een zware griepaanval haar vijf dagen aan bed gekluisterd. Ze miste hierdoor de Belgische indoorkampioenschappen en kon pas op 25 februari de training hervatten. Een verre van ideale voorbereiding voor de WK indoor in Valencia, enkele weken later. Desondanks sloeg de Belgische sprintvedette zich kranig door series (7,31) en halve finale (7,18) heen. Maar drie wedstrijden op één dag bleken nog wat te veel van het goede en met 7,22 moest zij ditmaal in Angela Williams, Jeanette Kwakye en Tahesia Harrigan (alle drie beneden de 7,10) haar meerderen erkennen.
Intussen zette Kim Gevaert vraagtekens bij het vervolg van haar atletiekcarrière. Enerzijds overwoog ze om er aan het eind van 2008 mee te stoppen, anderzijds wilde zij dat wel doen met 'een goed gevoel'. "Ik wil stoppen met een goed gevoel bij wat ik gedaan heb en die beslissing zeker niet moeten nemen onder invloed van omstandigheden. Moest wetenschappelijk blijken dat er nog progressie mogelijk is zou dat één element zijn in de beslissing, maar niet het enige. Het mentale aspect is voor een atleet immers ook zeer belangrijk", aldus Gevaert.[1]
Gevaert kondigde op 4 augustus 2008, bij haar aankomst voor de Olympische Spelen in Peking, aan dat het haar laatste zomerseizoen was. Misschien volgde er nog een winterseizoen, maar daarna zou ze stoppen.
Op 17 augustus 2008 haalde ze op de Spelen in Peking de halve finale van de 100 m, maar werd uitgeschakeld met een tijd van 11,30. Shelly-Ann Fraser veroverde het goud met een tijd van 10,78. Op 22 augustus slaagde ze er samen met Élodie Ouédraogo, Hanna Mariën en Olivia Borlée in om de zilveren medaille te veroveren op de 4 x 100 m estafette in de Belgische recordtijd van 42,54, een verbetering van het een jaar eerder door hetzelfde team gevestigde record met 24 honderdste seconde. Het goud ging naar de Russische ploeg, Nigeria behaalde brons. Acht jaar na dato werd het staal van de Russische atlete Joelia Tsjermosjanskaja positief bevonden, wat tot een diskwalificatie van de Russische ploeg leidde.[2] Zo behaalden de vier Belgische meisjes alsnog een gouden olympische medaille.
Op 5 september 2008 nam Gevaert afscheid van haar atletiekloopbaan. Dat deed ze op de Memorial Van Damme in een uitverkocht Koning Boudewijnstadion, waar ze nog een allerlaatste keer de 100 m liep. Ze won de race met een tijd van 11,25. Achteraf werd ze uitgebreid geëerd, met onder andere een optreden van Clouseau.
Familieleven
Kim Gevaert trouwde in 2010 in Steenokkerzeel met Djeke Mambo. Zij hebben samen twee zonen en twee dochters.
Na haar carrière
Kim Gevaert studeerde af als master in de logopedie. Na haar afscheid uit de atletiekwereld werd ze in 2007 ambassadrice voor SOS Kinderdorpen.