La Française a terminé dernière de sa demi-finale en 2'12"04 après avoir cédé peu après la mi-course.
Sa compatriote Alexianne Castel a pris la sixième place de sa course en 2'10"04 et ne sera pas en finale non plus.
"Je ne voulais pas partir sur quelque chose de mauvais, j'ai essayé", a déclaré Manaudou au micro de France 2. "Quand je suis passée quatrième aux 50 mètres, j'ai cru que j'avais encore une chance."
Après des débuts catastrophiques aux championnats de France au mois d'avril, Manaudou avait remporté le 200m dos en fin de semaine en 2'06"64.
Elle possédait à son arrivée à Pékin le troisième temps des engagées.
Un peu plus tard dans la journée, Laure Manaudou a mis un terme à ses Jeux olympiques en renonçant à disputer le relais 4x100m quatre nages.
Manaudou ne figurait pas sur la liste de départ de l'épreuve, tout comme Malia Metella, la vice-championne olympique du 50m nage libre aux Jeux d'Athènes.
Elle ont été remplacées par Alexiane Castel et Aurore Mongel, qui nageront avec Sophie de Ronchi et Alena Popchanka.
Manaudou a annoncé jeudi qu'elle allait faire une longue pause après les Jeux.
"Je ne dis pas que c'est la fin (de ma carrière) mais j'ai besoin de temps pour reprendre plaisir à nager. J'espère aussi que je ne mettrai pas autant de temps que je le pense à reprendre du plaisir", a-t-elle précisé vendredi.
A Pékin, elle a perdu son titre de championne olympique du 400M nage libre, son record du monde du 200m nage libre et son record d'Europe du 800m nage libre.