Bij haar internationale debuut, op de wereldindoorkampioenschappen in 2014 in Sopot, eindigde Bowie als dertiende en laatste in de kwalificatie van het verspringen. In de zomer van 2014 brak de Amerikaanse door op de 100 en de 200 m met vier Diamond League zeges, drie op de 100 en één op de 200 m.
Een jaar later overtrof Bowie haar prestatie van Peking door op de Olympische Spelen in Rio de Janeiro in de finale van de 100 m de zilveren medaille te veroveren. Met een tijd van 10,83 finishte ze achter de Jamaicaanse Elaine Thompson (goud; 10,71) en voor Shelly-Ann Fraser-Pryce (brons; 10,86). Vervolgens snelde zij op de 200 m in 22,15 naar het brons achter Elaine Thompson (goud, 21,78) en Dafne Schippers (zilver; 21,88). Ten slotte bekroonde zij haar olympisch optreden met goud op de 4 x 100 m estafette. Samen met Tianna Bartoletta, Allyson Felix en English Gardner kwam het Amerikaanse viertal tot 41,01, de beste wereldjaarprestatie.
Bowie werd op 2 mei 2023 op 32-jarige leeftijd dood gevonden in haar huis in Winter Garden.[1][2][3] Waarom ze overleed was in eerste instantie niet bekend en dit leidde tot speculatie over de doodsoorzaak. Autopsie wees uit dat ze op 23 april 2023 overleed aan complicaties bij een zwangerschap. Tori was acht maanden zwanger en had weeën toen ze overleed.[4][5][6]