1 lipca 1980 Coe ustanowił rekord świata na 1000 metrów (2:13,40) i przez 1 godzinę był rekordzistą świata na wszystkich czterech klasycznych dystansach średnich (tego samego dnia Ovett odebrał mu rekord na 1 milę). Na igrzyskach olimpijskich w Moskwie Coe był głównym faworytem w biegu na 800 metrów, a Ovett na 1500 metrów; tymczasem zdobyli mistrzostwa w odwrotnej kolejności. Ovett był pierwszy, a Coe drugi w biegu na 800 metrów, zaś Coe wygrał bieg na 1500 metrów (Ovett był trzeci).
Coe ustanowił kolejne rekordy świata w 1981. Jako pierwszy w historii przebiegł dystans 800 metrów poniżej 1:42,00. 10 czerwca we Florencji osiągnął wynik 1:41,73, do dziś (lipiec 2024) pięciu zawodników uzyskało lepsze wyniki na tym dystansie. 11 lipca w Oslo przebiegł 1000 metrów w 2:12,18 (według stanu na maj 2021 2. wynik w historii). Dwukrotnie poprawiał rekord na 1 milę do czasu 3:47,33 uzyskanego 28 sierpnia w Brukseli (za każdym razem odbierał rekord Ovettowi). Ponownie zwyciężył w biegu na 800 metrów w finale pucharu Europy w 1981 r w Zagrzebiu, a także w zawodach pucharu świata w Rzymie. Zdobył srebrny medal w biegu na 800 metrów na mistrzostwach Europy w 1982 w Atenach (pokonał go Hans-Peter Ferner z RFN).