В знак признания выдающихся заслуг честь зажечь огонь московской Олимпиады доверили армейскому баскетболисту, олимпийскому чемпиону 1972 года Сергею Белову. Важно отметить, что это был единственный в XX веке случай, когда подобную миссию поручили баскетболисту.
Главными героями соревнований Олимпиады-80 стали армейские спортсмены: пловец Владимир Сальников, который завоевал сразу 3 золотые медали, саблисты Виктор Кровопусков и Виктор Сидяк, которые выиграли в Москве свои четвёртые золотые олимпийские награды, а также гимнастка Нелли Ким, добавившая к 3 медалям высшей пробы Монреаля-76 еще два «золота».
Также золотые награды Олимпийских игр 1980 года завоевали: Любовь Шармай (баскетбол); Виталий Петраков, Владимир Осокин, Сергей Сухорученков, Анатолий Яркин (все – велосипедный спорт); Анатолий Акимов, Александр Кабанов, Вячеслав Собченко (все – водное поло); Светлана Бадулина, Любовь Козырева, Людмила Чернышева, Владимир Кондра, Вильяр Лоор, Олег Малибога, Александр Савин, Юрий Панченко (все – волейбол); Сергей Чухрай (две награды высшей пробы; гребля на байдарках и каноэ); Александр Колчинский, Геннадий Корбан (греко-римская борьба); Шота Хабарели (дзюдо); Николай Сидоров, Юрий Седых, Дайнис Кула, Надежда Олизаренко (все – легкая атлетика); Валентин Манкин, Александр Музыченко (оба – парусный спорт); Робертас Жулпа, Александр Сидоренко, Сергей Фесенко, Лина Качюшите (все – плавание); Виктор Власов (пулевая стрельба); Павел Леднев (современное пятиборье); Владимир Маркелов, Эдуард Азарян, Богдан Макуц (все – спортивная гимнастика); Юрик Варданян (тяжелая атлетика); Николай Алехин, Михаил Бурцев, Владимир Назлымов, Владимир Смирнов (все – фехтование).
«Серебро» на счету: Василий Якушев, Виктор Переверзев, Геннадий Крючкин, Алексей Камкин, Валерий Долинин, Александр Кулагин, Александр Лукьянов, Евгений Барбаков (все – академическая гребля); Петр Заев и Виктор Думьяненко (бокс); Александр Панфилов (велоспорт), Тенгиз Хубулури (дзюдо); Вера Анисимова, Сергей Литвинов и Петр Починчук (все - легкая атлетика); Александр Будников (две серебряные награды) и Николай Поляков (оба – парусный спорт); Сергей Федесенко, Виктор Кузнецов (два «серебра») и Евгений Середин (все – плавание); Наталья Бутузова (стрельба из лука); Игорь Никитин и Александр Первий (тяжелая атлетика); Михаил Бурцев, Лариса Цагараева, Владимир Смирнов, Сабиржан Рузиев, Елена Белова (все – фехтование)
Серебряным призером Олимпиады-80 стала мужская сборная команда по гандболу, в составе которой выступили армейцы Алексей Жук и Евгений Чернышев, Михаил Ищенко, Сергей Курнирюк, Александр Каршакевич, Юрий Кидяев, Николай Томин, Анатолий Федюкин.
Бронзовые награды выиграли: баскетболисты Сергей Белов, Станислав Еремин, Андрей Лопатов, Валерий Милосердов, Анатолий Мышкин, Александр Сальников, Сергей Тараканов, Александр Белостенный; Виктор Рыбаков (бокс); Сергей Копылов (велосипедный спорт); Юрий Лобанов (гребля на байдарках и каноэ); Борис Крамаренко (греко-римская борьба); Надежда Олизаренко (легкая атлетика); Андрей Балашов (парусный спорт); Александр Газов (пулевая стрельба); Павел Леднев (современное пятиборье); Александр Абушахметов, Борис Лукомский, Александр Можаев, Владимир Смирнов (все – фехтование); Сергей Андреев (футбол); Сос Айрапетян, Александр Гусев, Леонид Павловский, Владимир Плешаков, Сергей Плешаков (все – хоккей на траве).
В первый, и пока в последний раз, летние Игры проходили на территории Восточной Европы. При подготовке к соревнованиям Игр-1980 в Москве было построено 78 новых объектов, многие из которых используются до сих пор.
Всего в Олимпийских играх 1980 года приняли участие спортсмены из 80 стран, при этом представители 14 государств выступали под флагом МОК. На Олимпиаде-80 было установлено 36 мировых, 39 европейских и 74 олимпийских рекордов. Это больше, чем на предыдущих аналогичных соревнованиях в Монреале-1976. В соревнованиях приняли участие 5179 спортсменов – 4064 мужчины и 1115 женщин (данные МОК).
Всего было разыграно 203 комплекта наград в 21 виде спорта, из них 150 в личных и 53 в командных соревнованиях – рекордный для того времени показатель. Советские атлеты выиграли 80 золотых, 69 серебряных и 46 бронзовых медалей. Атлеты из ГДР стали вторыми в общекомандном зачете (47-37-42), третьими были спортсмены из Болгарии (8-16-17). В общей сложности на пьедестал почета поднимались атлеты из 36 государств.
По сравнению с предыдущими Играми в Москве дебютировали 5 новых дисциплин: ходьба на 50 км, которая вернулась в олимпийскую программу, одна дополнительная весовая категория в тяжелой атлетике (наилегчайший вес), две новых весовых категории в дзюдо, турнир женских сборных в хоккее на траве и регата яхт класса «Звездный» в парусном спорте.