於2021年7月23日開幕、8月8日閉幕。
國際奧委會在2013年9月7日於阿根廷布宜諾斯艾利斯舉行的第125次全體會議上選出東京為該屆主辦城市。
這是日本繼1964年東京奧運後睽違57年再次主辦夏季奧運，也是日本第4次舉辦奧運、以及第6次獲得奧運主辦權，也使東京成為目前唯壹舉辦兩次夏季奧運的亞洲城市、和世界第5個舉辦兩次夏季奧運的城市。
大會的組織機構為第32屆夏季奧林匹克運動會組織委員會（TOCOG，簡稱東京奧組委）。本屆賽事原計劃於2020年7月24日至8月9日舉行，因受2019冠狀病毒病疫情影響，國際奧委會與日本政府在2020年3月24日決定延期舉行，但“東京2020”的名稱不變。
延期舉行後，2020年東京夏季奧林匹克運動會與2022年北京冬季奧林匹克運動會的間隔縮短為半年，這是1994年冬季奧運會與夏季奧運會錯開舉辦以來，間隔最短的壹次。
由於2019冠狀病毒病疫情在全球嚴重擴散，本屆賽事為史上首屆延期舉行的奧運。除了延期以外，媒體亦曾數度傳出日本政府將宣布取消舉辦本屆奧運，改為申辦2032年奧運，日本政府和國際奧委會亦多次否認本屆奧運將被取消。
日本首相菅義偉在2021年5月10日表示，國際奧委會對本屆奧運的舉辦擁有最終決定權，日本政府的角色是讓奧運安全舉行。
7月8日，國際奧委會、國際殘奧會、東京奧組委、日本政府、東京都政府召開五方會談，***同宣布在東京都及鄰近三縣舉行的賽事采取無觀眾比賽，不安排觀眾進入比賽場館，此外，在戶外舉行的比賽項目（如馬拉松、競走、自行車、鐵人三項等）也禁止民眾在沿途觀賽。
口號
2020東京奧運會的口號是“情同與***”（英語：United by Emotion，日語：感動で、私たちはひとつになる）。
這句格言呼籲人們“體育使我們能夠克服不同的環境，通過運動員的競技表現帶給我們的喜悅和興奮等情感，成為壹個世界”。