Odluka da se Olimpijske igre održe u Tokiju doneta je 2013. godine u Buenos Ajresu. Tako je Tokio nakon 1964. godine po drugi put postao domaćin najvećeg planetarnog sportskog takmičenja. Tokio je trebao da bude domaćin Igara 1940. godine, međutim one su premeštene u Helsinki zbog Drugog japansko-kineskog rata, a zatim i potpuno otkazane zbog Drugog svetskog rata. Zbog izbijanja pandemije korona virusa početkom 2020. godine dovedeno je u pitanje održavanje Olimpijskih igara, da bi MOK u martu 2020. godine po prvi put u istoriji doneo odluku da se Igre odlože na godinu dana. Zbog visokih marketinških troškova MOK je odlučio da zadrži brending Tokio 2020 iako su Igre održane 2021. godine.

Nakon 2008. godine na Igre su se vratili bejzbol i softbol, a debitovali su karate, sportsko penjanje, surfovanje, skejtbord, basket 3x3 i BMX slobodni stil. Severna Koreja se povukla sa Igara zbog pandemije korona virusa. Zbog suspenzije Rusije iz svih međunarodnih sportskih takmičenja od strane Svetske antidoping agencije, ruski sportisti su učestvovali pod zastavom svog olimpijskog komiteta, dok su Esvatini i Severna Makedonija debitovali pod ovim imenima. SAD su osvojile najviše medalja, čak 113. Za njima slede Kina sa 88 i Velika Britanija sa 65. Najuspešnija sportistkinja je plivačica Ema Mekijen sa sedam osvojenih medalja, od čega su četiri zlatne i tri bronzane. Najuspešniji sportista je plivač Kejleb Dresel sa osvojenih pet zlatnih medalja. Po prvi put u istoriji, olimpijski tim naše zemlje brojao je više sportistikinja od sportista. Olimpijski tim predvodile su 44 sportistkinje, dok ih je u stopu pratilo 43 sportista. 

Srbija je zauzela visoko 28. mesto po uspešnosti što je najbolji rezultat od osamostaljenja, sa ukupno devet osvojenih medalja: tri zlatne medalje – Milica Mandić (tekvondo), Jovana Preković (karate) i muška vaterpolo reprezentacija; jedna srebrna medalja – Damir Mikec (streljaštvo); pet bronzanih medalja– Tijana Bogdanović (tekvondo), Milenko Sebić (streljaštvo), Zurabi Datunašvili (rvanje), muška basket 3x3 reprezentacija i ženska odbojkaška reprezentacija. 

Atletika: Ivana Španović, Armin Sinančević, Asmir Kolašinac, Marija Vučenović, Dragana Tomašević

Boks: Nina Radovanović

Basket 3x3: Mihailo Vasić, Dušan Domović Bulut, Aleksandar Ratkov, Dejan Majstorović

Vaterpolo: Dušan Mandić, Branislav Mitrović, Strahinja Rašović, Nikola Dedović, Đorđe Lazić, Nikola Jakšić, Andrija Prlainović, Filip Filipović, Sava Ranđelović, Milan Aleksić, Stefan Mitrović, Duško Pijetlović, Gojko Pijetlović

Veslanje: Jovana Arsić, Miloš Vasić, Martin Mačković

Kajak: Milica Novaković, Bojan Zdelar, Strahinja Stefanović

Karate: Jovana Preković

Košarka: Maja Škorić, Dajana Butulija, Jelena Brooks, Saša Čađo, Aleksandra Crvendakić, Ana Dabović, Angela Dugalić, Nevena Jovanović, Tina Krajišnik, Dragana Stanković, Sonja Vasić, Ivon Anderson 

Odbojka: Bianka Buša, Mina Popović, Maja Ognjenović, Ana Bjelica, Milena Rašić, Tijana Bošković, Bojana Milenković, Maja Aleksić, Brankica Mihajlović, Slađana Mirković, Silvija Popović, Jelena Blagojević

Plivanje: Čaba Silađi, Velimir Stjepanović, Vuk Čelić, Anja Crevar, Andrej Barna, Uroš Nikolić, Nikola Aćin

Rvanje: Zurabi Datunašvili, Mihail Kadžaja, Mate Nemeš, Stevan Andrija Micić

Stoni tenis: Dimitrije Levajac, Marko Jevtović, Pete Žolt 

Streljaštvo: Zorana Arunović, Damir Mikec, Milutin Stefanović, Andrea Arsović, Sanja Vukašinović, Jasmina Milovanović, Milenko Sebić

Tekvondo: Tijana Bogdanović, Milica Mandić

Tenis: Ivana Jorović, Nina Stojanović, Aleksandra Krunić, Novak Đoković, Miomir Kecmanović

Džudo: Anja Obradović, Marica Perišić, Milica Nikolić, Aleksandar Kukolj, Nemanja Majdov