Москва смогла получить право на проведение летнего форума олимпийцев со второго раза. Первая попытка была сделана в 1970 году на 69-й сессии МОК, но тогда в заключительном голосовании победа досталась канадскому Монреалю. Примечательно, однако, что оба соперника канадцев по голосованию - Москва и Лос-Анжелес - стали столицами двух последующих олимпиад. Москва официально была названа местом проведения XXII летних игр в 1974 году в Вене, на 75-й сессии МОК.

Вскоре после выбора Москвы столицей будущей Олимпиады в городе начали реализовываться крупные программы строительства новых спортивных объектов и модернизации городской инфраструктуры. Всего было возведено 78 новых спортивных сооружений. На месте стадиона «Буревестник» построили спорткомплекс «Олимпийский», равного которому в мире не существовало тогда, да и в настоящее время он остается крупнейшим сооружением этого рода в Европе. На новый велотрек «Крылатское» уложили уникальное покрытие, которое позволило олимпийцам установить 13 мировых рекордов. Кроме спортивных сооружений была построена «олимпийская деревня», гостиничный комплекс «Космос», второй терминал международного аэропорта в Шереметьево, Олимпийский пресс-центр на Зубовском бульваре и др. сооружения.

Кроме Москвы в проведении соревнований летних игр 1980 года поучаствовали подмосковные Мытищи и еще четыре города СССР. В Мытищах были проведены соревнования по пулевой стрельбе, в Таллине состоялись состязания по парусному спорту, а на стадионах в Минске, Киеве и Ленинграде проходили матчи предварительных олимпийских турниров по футболу.

Церемония открытия Олимпиады в Москве состоялась 19 июля 1980 года, а закончились игры 3 августа. Из-за официального бойкота игр по политическим мотивам несколькими десятками стран число спортсменов, принявших в ней участие (около 5200), оказалось меньшим, чем ожидалось. На XXII летних играх было разыграно 203 комплекта наград, установлено 36 мировых и 74 олимпийских рекорда.