Mike Burton első olimpiája az 1968-as volt, ahol 400 és 1500 méter gyorson is indult, és mindkettőt megnyerte.

A rövidebbik számban a világcsúcstartó kanadai Ralph Huttont győzte le, pedig betegen versenyzett, és majdnem visszalépett. Az 1500-as versenyre világcsúcstartóként érkezett, és meg is nyerte a viadalt.

Burton négy évvel később Münchenben csak 1500-on indult, ott meg is védte címét, pedig nehezen jutott túl még az amerikai válogatóversenyeken is. 

Az amerikai úszó pályafutása befejezése után edzői pályára lépett. 79 évesen, szombaton hunyt el.