На Япония бяха обещани Олимпийските игри през 1940 г., но Втората световна война принуди страната да се откаже от тази чест. И едва през 1964 г. столицата на Япония е преизбрана за място на Олимпийските игри. Това бяха първите олимпийски игри, които се проведоха в Азия.
Токио сериозно е подходил към подготовката за огромния празник. В навечерието на Игрите беше извършена значителна реконструкция на града: разрушени бяха много стари квартали, построени са нови магистрали, изградени са мостове, издигнати модерни спортни съоръжения, възстановени са стари стадиони и басейни.
XVIII игри събраха 5140 спортисти от 93 държави. За първи път в Олимпиадата взеха участие Алжир, Камерун, Кот д'Ивоар, Конго, Мали, Нигер, Сенегал, Занзибар, Чад, Тринидад и Тобаго, Монголската народна република и Непал. На екип от Южноафриканската република беше забранено да участва в състезанието за расова дискриминация. Отборите от Северна Корея, Индонезия, Барбадос и Еквадор също бяха отстранени от състезанието.
На 10 октомври на олимпийския стадион се събраха около 90 хиляди зрители. Спортистите бяха поздравени от японския император Хирохито и президента на организационния комитет Дангоро Ясукава.
Никога преди олимпийската програма не е била толкова обширна. Към него се присъединиха джудо и волейбол за жени и мъже. Отличителна черта на тези игри се превърна в значително повишена конкуренция във всички видове състезания. По време на състезанието бяха поставени 77 олимпийски рекорда и 35 световни рекорда.
На игрите през 1964 г. спортисти от СССР запазват първенството си в неофициалното отборно състезание, печелейки 96 медала, от които 30 златни. Спортисти от САЩ донесоха 90 медала на националния отбор, японският отбор зае трето място, като за първи път влезе в челната тройка.
Японските летни олимпийски игри бяха запомнени с брилянтното представяне на съветските щангисти. Алексей Вахонин, Рудолф Плюкфелдер, Владимир Голованов и Леонид Жаботински получиха златни медали, Виктор Куренцов, Юрий Власов и Владимир Каплунов - сребърни.
Съветската гимнастичка Лариса Латинина спечели 2 златни, 2 сребърни и 2 бронзови медала. Тя доведе общия брой на олимпийските си награди до 18, ставайки рекордьор по брой спечелени медали.
За първи път в Олимпийските игри компютрите бяха използвани за събиране и съхраняване на резултатите. Освен това за първи път телевизионни предавания за други континенти се провеждаха от олимпийските арени.