Olimpijske igre, atletski festival održan je u Tokio i održavao se od 10. oktobra do 16. oktobar 1964. godine. Olimpijske igre 1964.godine uvele su poboljšane tehnologije za određivanje vremena i bodovanja, uključujući prvu upotrebu računara za vođenje statistike.
Nakon što su Tajvan i Izrael isključeni sa Igara novih snaga u usponu, takmičenja koje je održano u Džakarti u Indoneziji, 1963. godine, MOK je proglasio da bilo koji sportista koji učestvuje na tom sportskom festivalu neće biti kvalifikovan za Olimpijske igre.
Indonezija i Sjeverna Koreja su se potom povukle sa igara u Tokiju nakon što su određeni broj njihovih sportista proglašeni nepodobnim.
Na Igrama 1964. takođe nije bilo Južne Afrike, koju je MOK zabranio zbog svoje rasističke politike aparthejda. Dodati su odbojka i džudo. Petoboj koji je kasnije uvećan da postane sedmoboj i trčanje na 400 metara dodati su u ženske atletske događaje.
Takmičilo se više od 5.000 sportista iz 93 zemlje. Novi olimpijski rekordi postavljeni su na 27 od 36 takmičenja u atletskom takmičenju.
Zvijezda izvođač bio je Peter Snell iz Novog Zelanda, koji je osvojio zlatnu medalju u trkama na 800 i 1500 metara. On je bio jedini neamerikanac koji je pobijedio na muškoj stazi. U timu SAD su bili Bob Haies, koji je pobijedio na 100 metara, i Billi Mills, iznenađujući pobjednik u trci na 10 000 metara.
Abebe Bikila iz Etiopije pobijedio je u svom drugom maratonu. U ženskom takmičenju učestvovale su sestre Press, Irina i Tamara, iz Sovjetskog Saveza. Irina je osvojila zlatnu medalju u petoboju, Tamara zlato u bacanju kugle i disku.
Takmičenje u plivanju moglo se pohvaliti novim olimpijskim rekordima u svakoj disciplini i desetak svjetskih rekorda.
Ponovo australijski i američki timovi su dominirali, pobijedivši u svim događajima osim u jednom. Amerikanac Don Schollander osvojio je dvije pojedinačne zlatne medalje i dvije zlatne štafete.
Gimnastičarka Vera ČMslavska iz Čehoslovačke osvojila je prvu od dvije pojedinačne zlatne medalje u karijeri u kombinovanim vježbama. Sovjetski gimnastičari Boris Šahlin i Larisa Latina su olimpijsku karijeru završili nastupima sa zlatnim medaljama.
Sovjetski rvač Aleksander Medved osvojio je prvu od svoje tri zlatne medalje u karijeri. Anton Geesink iz Holandije bio je šampion iznenađenja otvorene divizije džudo takmičenja.