در ادامه مرحله رده بندی کشتی فرنگی بازی‌های المپیک ۲۰۲۴، مهدی محسن نژاد به مصاف «شارشنبیکوف» قرقیزستانی رفت که با نتیجه ۳ بر یک شکست خورد و از کسب مدال برنز بازماند.
محسن‌نژاد در دور نخست با قرعه استراحت روبه‌رو شد؛ پس از آن در دور دوم با نتیجه ۹ بر صفر و با امتیاز عالی «عبدالکریم فرگات» از الجزایر را شکست داد، اما در دور بعد با نتیجه ۹ بر صفر مغلوب «کنیچیرو فومیتا»، نایب قهرمان المپیک توکیو و دارنده مدال‌های طلا (۲۰۱۷ و ۲۰۱۹)، نقره (۲۰۲۳) و برنز (۲۰۲۲) جهان از ژاپن شد.
او در گروه بازنده‌ها به مصاف دآرماس از کوبا رفت که با نتیجه ۱۰ بر صفر پیروز میدان شد و جواز حضور در مرحله رده‌بندی را به دست آورد.