יפן הובטחה לאולימפיאדת 1940, אך מלחמת העולם השנייה אילצה את המדינה לוותר על הכבוד הזה. ורק בשנת 1964 נבחרה בירת יפן מחדש כמקום המשחקים האולימפיים. אלה היו המשחקים האולימפיים הראשונים שהתקיימו באסיה.
טוקיו ניגשה ברצינות להכנה לחג הענק. ערב המשחקים בוצע שחזור משמעותי של העיר: רובעים ותיקים רבים נהרסו, כבישים מהירים חדשים, נבנו גשרים, הוקמו מתקני ספורט מודרניים, אצטדיונים ישנים ובריכות שחייה שוחזרו.
משחקי XVIII הפגישו 5140 ספורטאים מ 93 מדינות. לראשונה השתתפו באולימפיאדה אלג'יריה, קמרון, חוף השנהב, קונגו, מאלי, ניז'ר, סנגל, זנזיבר, צ'אד, טרינידד וטובגו, הרפובליקה העממית של מונגוליה ונפאל. צוות מרפובליקה של דרום אפריקה נאסר על השתתפות בתחרות על אפליה על רקע גזעני. גם קבוצות מצפון קוריאה, אינדונזיה, ברבדוס ואקוודור הושעו מהתחרות.
ב -10 באוקטובר התכנסו באיצטדיון האולימפי כ -90 אלף צופים. את הספורטאים בירכו קיסר יפן הירוהיטו ונשיא הוועדה המארגנת, דנגורו יסוקאווה.
מעולם לא הייתה התוכנית האולימפית כה נרחבת. אליו הצטרפו ג'ודו וכדורעף נשים וגברים. מאפיין ייחודי של משחקים אלה הפך לתחרות מוגברת משמעותית בכל סוגי התחרויות. במהלך התחרות נקבעו 77 שיאים אולימפיים ו -35 שיאים עולמיים.
במשחקי 1964 שמרו אתלטים מברית המועצות על קדימותם בתחרות הקבוצתית הלא רשמית, וזכו ב 96 מדליות, מתוכן 30 זהב. ספורטאים מארצות הברית הביאו 90 מדליות לנבחרת הלאומית, הנבחרת היפנית תפסה את המקום השלישי, ונכנסה לראשונה לשלושת הראשונים.
אולימפיאדת הקיץ היפנית נזכרה בזכות ההופעה המבריקה של מרימי משקולות סובייטים. אלכסיי וקונין, רודולף פליוקפלדר, ולדימיר גולובנוב ולאוניד ז'בוטינסקי קיבלו מדליות זהב, ויקטור קורנטסוב, יורי ולסוב ולדימיר קפלונוב - כסף.
המתעמלת הסובייטית לריסה לטינינה זכתה ב -2 מדליות זהב, 2 כסף ו -2 מדליות ארד. היא העלתה את המספר הכולל של הפרסים האולימפיים שלה ל -18, והפכה למחזיקה בשיא מספר המדליות שזכו.
לראשונה במשחקים האולימפיים שימשו מחשבים לאיסוף ואחסון תוצאות. בנוסף, לראשונה נערכו שידורי טלוויזיה ליבשות אחרות מהזירות האולימפיות.
