En los Juegos Olímpicos de Río 2016, el team USA, volvió a demostrar su dominio, consiguiendo una nueva medalla de Oro, la tercera consecutiva. Tras finalizar su primera temporada en la NBA, James disputó con su selección los Juegos Olímpicos de Atenas 2004, camiseta blanca lakers lebron donde consiguió junto a sus compañeros la medalla de bronce. Ya en Playoffs, Miami despachó rápidamente a los Milwaukee Bucks en primera ronda 4-0. Tras esto, perdieron el primer partido contra los Chicago Bulls, aunque ganaron los 4 siguientes. El 12 de marzo, se convirtió en el tercer jugador en anotar 10 000 puntos para dos franquicias, uniéndose a Kareem Abdul-Jabbar (Milwaukee Bucks y L.A. El 19 de noviembre debutaba frente a Brooklyn Nets anotando 10 puntos. En playoffs eliminaron en cuatro partidos a Charlotte Bobcats y en cinco a Brooklyn Nets, en un cuarto partido en el que James anotó 49 puntos. El guitarrista Buckethead dedicó dos canciones en el cumpleaños número 24 de James. Algo que ha saboreado esta noche Luka Doncic tras enfrentarse a uno de sus referentes como es LeBron James en la derrota de los Dallas Mavericks por 114 a 113 en casa de Los Angeles Lakers.
Tres días más tarde, Carmelo consiguió su primer triple-doble en la NBA, con 31 puntos, 10 rebotes y 10 asistencias, en la derrota por 113-108 ante Phoenix Suns. Anthony fue premiado como mejor jugador de la semana en tres ocasiones durante la temporada (20 al 26 de noviembre, 27 de noviembre al 3 de diciembre, y 5 al 11 de febrero) y recibió el premio al mejor jugador del mes en abril, tras liderar a los Nuggets en 10 victorias de 11 partidos. En ese campeonato Carmelo, salió todos los partidos desde el banquillo, pero terminó con una puntuación de 16.3 puntos por encuentro. Los Hawks le cortaron, y firmó con Houston Rockets por una temporada, por el mínimo de veterano. El 24 de octubre de 2021, en el tercer encuentro de la temporada, se convirtió en el noveno máximo anotador de la historia de la NBA al superar los 27.409 puntos de Moses Malone. Eso se debe a que “alrededor del 18 de octubre de 1984”, según una carta de la NBA a Nike, Jordan entró en un juego de pretemporada con “ciertos tenis Nike de baloncesto negros y rojos” que violaron la política de la liga.
Los Nuggets cerraron la liga regular en la tercera posición, ganando la División Noroeste por primera vez en la carrera de Anthony. Los Nuggets finalizaron la campaña con un récord de 49-33, segundo en la División Noroeste y séptimo en la Conferencia Oeste. Carmelo recibió dos premios consecutivos al «Jugador de la Semana de la Conferencia Este» después de contribuir notablemente en la racha de 13 partidos consecutivos ganados de los de New York, promediando 41,8 puntos durante esta racha. En este último, James sufrió fuertes molestias en los minutos finales del encuentro, pero aun así logró un triple con el juego empatado para tomar la ventaja y luego obtener la victoria. Tras los primeros partidos en Los Ángeles, el 27 de octubre, James adelanta a Dirk Nowitzki en la lista de máximos anotadores de la historia, colocándose en sexta posición de dicho ranking. Jugó 77 partidos durante la temporada regular y finalizó como el cuarto máximo anotador de la liga con 25,7 puntos por encuentro, además de 7,4 rebotes (mejor promedio reboteador en su carrera), 3,4 asistencias y 1,3 robos de balón. Más tarde, Allen Iverson fue traspasado a los Nuggets, formando con Anthony uno de los mejores dúos anotadores de la liga.
El 16 de enero de 2006, Anthony fue elegido mejor jugador de baloncesto masculino de Estados Unidos por su actuación en el Mundial de Japón. El alero de Akron es considerado el mejor jugador de baloncesto según las apuestas y por esa razón, era el agente libre más cotizado del mercado. Las oportunidades no se han perdido en Nike (a la que Powell Group le atribuye una participación del 80% en el mercado de tenis de baloncesto de EE.UU.). “No veo que haya tenido ningún efecto en las ventas, y no espero que lo haga en el futuro”, dijo Powell. Dos años después, volvieron al mismo torneo, con la salvedad de que en aquella ocasión fue para menores de octavo grado. Denver entró en los playoffs como octavo en el Oeste, convirtiéndose en el equipo con más triunfos en ser 8.º en la historia. La única información revelada por el equipo fue que el coche que Smith conducía pertenecía a Anthony. Smith tuvieron un accidente de tráfico de poca importancia, saliendo ambos ilesos y sin lesiones.