Οι πρώτοι Ολυμπιακοί Αγώνες που διεξήχθησαν σε χώρα της Ασίας και οι πρώτοι αγώνες υψηλής τεχνολογίας. Έλαβαν χώρα από τις 10 έως τις 24 Οκτωβρίου και συμμετείχαν 5.151 αθλητές (4.473 άνδρες και 678 γυναίκες) από 93 χώρες. Η Διεθνής Ολυμπιακή Επιτροπή απέκλεισε τη Νότια Αφρική, λόγω της πολιτικής των φυλετικών διακρίσεων (απαρτχάιντ).
Τους Ολυμπιακούς Αγώνες του 1964 διεκδίκησαν τέσσερις πόλεις: Τόκιο, Βρυξέλλες, Ντιτρόιτ. Η πρωτεύουσα της Ιαπωνίας κέρδισε άνετα από την πρώτη ψηφοφορία τη διοργάνωση στις 26 Μαΐου 1959, κατά τη διάρκεια της 55ης συνόδου της Διεθνούς Ολυμπιακής Επιτροπής, που έγινε στο Μόναχο.
Την Ολυμπιακή Φλόγα άναψε ο 19χρονος Γιοσινόρι Σακάι, ο οποίος είχε γεννηθεί στη Χιροσίμα στις 6 Αυγούστου 1945, την ημέρα που έπεσε η ατομική βόμβα στην πόλη. Η επιλογή του Σακάι συμβόλιζε τη μεταπολεμική ειρηνική πορεία της Ιαπωνίας.
Την πρώτη τους εμφάνιση σε Ολυμπιακούς Αγώνες έκαναν το τζούντο, το βόλεϊ γυναικών και το πένταθλο. Η Σοβιετική Ένωση (ΕΣΣΔ) με 96 (30-31-35) επικράτησαν στη μάχη των μεταλλίων. Οι ΗΠΑ με 90 (36-26-28) και η ενωμένη Γερμανία με 50 (10-22-18) συμπλήρωσαν την πρώτη τριάδα.
Μορφή των αγώνων, η σοβιετική γυμνάστρια Λαρίσα Λατίνινα, που πρόσθεσε 2 χρυσά και 2 ασημένια στη συλλογή της, για να φθάσει συνολικά τα 18, που την κατατάσσουν στη δεύτερη θέση όλων των εποχών, πίσω από τον κολυμβητή Μάικ Φελπς. Τέσσερα χρυσά μετάλλια στην κολύμβηση κατέκτησε ο αμερικανός Ντον Σολάντερ. Ο συμπατριώτης μποξέρ Τζο Φρέιζερ, βαδίζοντας στα χνάρια του Κάσιους Κλέι, κατέκτησε το χρυσό στην κατηγορία βαρέων βαρών και στη συνέχεια ασχολήθηκε με την επαγγελματική πυγμαχία, όπου αναδείχθηκε παγκόσμιος πρωταθλητής. Ο αιθίοπας μαραθωνοδρόμος Αμπέμπε Μπικίλα έγινε ο πρώτος αθλητής που κατέκτησε δεύτερο χρυσό μετάλλιο στον μαραθώνιο.
Ηρωική μορφή των Αγώνων υπήρξε ο αμερικανός δισκοβόλος Αλ Έρτερ, ο οποίος, παρότι αγωνίστηκε με νάρθηκα στο λαιμό και σπασμένα πλευρά, κατάφερε να κατακτήσει το τρίτο συνεχές χρυσό Ολυμπιακό μετάλλιο. Επίσης, συγκίνησε η αυστραλιανή κολυμβήτρια Ντον Φρέιζερ, η οποία εφτά μήνες πριν από τους Αγώνες είχε τραυματιστεί σοβαρά στο λαιμό και ήταν σε απόλυτη ακινησία. Παρ’ όλα αυτά, έγινε για τρίτη συνεχή φορά χρυσή Ολυμπιονίκης στα 100 μ. ελεύθερο.
Κάποια περίεργη... κατάρα φαίνεται ότι έπεσε σε αρκετούς Ολυμπιονίκες του Τόκιο. Ο Αμπέμπε Μπικίλα το 1969 τραυματίστηκε σοβαρά σε τροχαίο, για να πεθάνει το 1973 στα 41 του χρόνια από εγκεφαλική αιμορραγία. Ο Σοβιετικός Ολυμπιονίκης του ύψους Βαλερί Μπρούμελ ένα χρόνο μετά τους Αγώνες έπεσε θύμα τροχαίου δυστυχήματος και τελείωσε τη μεγάλη καριέρα του. Ο Αμερικανός Ρόναλντ Ζιν (6ος Ολυμπιονίκης στα 20.000 μ. βάδην) σκοτώθηκε στον πόλεμο του Βιετνάμ, ενώ ο Βρετανός αργυρός Ολυμπιονίκης στα 400 μ. με εμπόδια, Τζον Κούπερ, βρήκε τραγικό θάνατο το 1974, στα 33 του χρόνια, σε πτώση αεροπλάνου.
Η Ελληνική Συμμετοχή
Η Ελλάδα συμμετείχε στους Ολυμπιακούς Αγώνες του Τόκιο με 18 αθλητές και δεν κατέκτησε μετάλλιο. Τις καλύτερες επιδόσεις πέτυχαν οι ιστιοπλόοι. Ο Παναγιώτης Κουλιγκάς ήταν 8ος στα σκάφη τύπου Φιν και στην ίδια θέση βρέθηκε ο Οδυσσέας Εσκιτζόγλου με πλήρωμα τους Γιώργο Ζαΐμη και Θεμιστοκλή Μαγουλά στα σκάφη τύπου Ντράγκον.