奧運會聖火在當地時間晚間八點整於國立競技場點燃。經過了一年的延期，2020年夏季奧運會宣告開幕。體育場的外牆上仍能看到2020的標誌。此次東京奧運的主題是前進（Moving Forward）與情同與共（Unity in Diversity）。

新冠疫情的陰影依舊籠罩全球。由於東京在七月初第四度發布「緊急事態宣言」，此次奧運會的開幕及閉幕儀式將史無前例「零觀眾」，多數賽事也不開放現場觀看，以避免奧運成為超級傳播事件。

國際奧委會主席巴赫與日本德仁天皇一同出席開幕式，法國總統馬克宏等多國政要也出席了儀式。就在東京奧運開幕的前夕，負責開幕式的表演總監小林賢太郎因在1998年的戲劇表演中開過猶太人大屠殺的玩笑而被解僱。

雖然無法開放觀眾入場，東京奧運主辦單位仍精心設計了一系列表演。開場即燃放絢麗煙火點燃東京夜空。在國寶級女歌手米希亞獻唱國歌《君之代》及多項表演節目結束後，各國代表隊開始進場。

希臘作為奧運發源地，其代表團依照傳統是第一個入場。第二個走入會場的則是國際奧委會難民奧運代表隊，由29名運動員組成。這支代表隊初次亮相是在2016年的裡約奧運。掌旗的運動員手持奧運五環旗，代表全球難民。

為了在倡導性別平等方面樹立榜樣，國際奧委會此次鼓勵各國代表團派男女兩名旗手合舉旗幟入場。國際奧委會與國際殘奧委會、東京奧組委、日本政府和東京都政府發表的聯合聲明稱，東京奧運會是歷史上女性參賽比例最高的一屆奧運會，女性運動員的比例接近49%。

配合防疫規定，此次選手進場皆佩戴口罩。但塔吉克斯坦以及一些國家的代表隊入場時，多數運動員並沒有戴口罩。部分選手則是入場坐下後拿下口罩聊天。根據主辦單位公佈的《疫情應對措施手冊》，除了用餐、喝水、訓練或比賽等時刻，所有選手及工作人員必須隨時佩戴口罩。

許多德國運動迷們期待的時刻終於到來！在沙灘排球運動員Laura Ludwig和跳水運動員Patrick Hausding的率領下，超過400名德國運動員走入了會場。此次德國隊的隊服的主色是綠色與白色，衣服上印著「Team D」（德國隊），與過去相比更顯休閒隨性。

中華台北隊是由男子網球國手盧彥勳及女子舉重選手郭婞淳掌旗。此次入場是依照日本五十音順序，台灣的排序為104位，三十多年來首度比中國早入場。值得關注的是，司儀在唱名時雖然仍以「中華台北」稱呼，但NHK主播在直播時直接說出「台灣」，引起台灣民眾熱議。

中國代表團在東京奧運開幕式上的旗手將是中國女排隊長朱婷和中國跆拳道奧運冠軍趙帥。此次中國的出場順序是第108位。中國代表隊總人數為777人，其中運動員共431人。據中國官媒新華社介紹，東奧是中國體育代表團境外參賽規模最大的一屆奧運會。

美國與法國代表團分別排在倒數第三及第二進場。這是為了讓兩隊為2028洛杉磯奧運以及2024巴黎奧運做宣傳。美國代表團數眾多，共派出613人參賽，規模僅次於1996年亞特蘭大奧運會時的646人。美國第一夫人吉爾‧拜登站在看台上為選手喝彩。

奧運開幕式進入第一個高潮：東道國日本的代表隊選手最後進場。緊接著是東京奧運組委主席橋本聖子及國際奧委會主席巴赫的致辭。兩人皆對日本民眾表達感謝之情，讓奧運在新冠疫情之下仍能在日本舉行。最後由日本德仁天皇宣佈2020東京奧運會正式開幕。

開幕會的最後一個環節，奧運聖火抵達會場後，由柔道奧運冠軍野村忠宏及女子摔角奧運冠軍吉田沙保裡接過聖火，接著傳給知名棒球運動員長島茂雄、王貞治和松井秀喜；隨後依序傳給醫護人員、殘奧運動員、地震災區兒童，最後由網球天後大阪直美點燃了奧運火炬。

雖然東京奧運場內「零觀眾」，但場外聚集了大批抗議人潮。在奧運開幕式舉行的同日，國立競技場不遠處有許多反對舉辦奧運的民眾拉起布條抗議，舉牌內容包括「奧運會殺死窮人」， 要求取消東奧。抗議人士認為不該在疫情尚未平息的情況下舉辦奧運。日本警方出動大批警力到場維持秩序。