本屆奧運會比賽項目仍為21個大項，但單項數從上屆的203增加到221。新增加的18個單項，男子占6項，女子為12項。新增設的女子項目1984年洛杉磯奧運會美國女子體操隊，有長期以來被認為是女子不適宜參加的馬拉鬆跑，有自1896年以來一直隻有男子項目的射擊和自行車，還有首次列入的純女子項目：花樣遊泳和藝術體操。7月28日當地時間下午4點15分，大會於洛杉磯紀念體育場正式開幕，7月29日，本屆射擊賽場的普拉多槍聲給本屆奧運會帶來了第一枚金牌，中國射擊選手許海峰奪得這個榮譽，他也是中國自1932年參加奧運會以來的第一個奧運會金牌得主，隨之各項金牌之爭進入白熱化。
本屆田徑項目，首次增設了女子400米欄、3000米和馬拉鬆跑。男女總項達到41個。另外，女子五項全能改成了七項全能。8月3日，田徑比賽於紀念體育場拉開戰幕，大會閉幕當天才宣告結束。參加比賽的有115個國家和地區，1377名男女運動員。美國取得了出色的成績，新聞人物是卡·劉易斯，23歲的美國黑人運動員劉易斯，100米跑出了9秒99；200米19秒80的優異成績，創奧運會紀錄。1984年洛杉磯奧運會，男飛人卡爾-劉易斯以9秒99的成績為美國代表團獲得一枚金牌。男子田徑賽中另一傳奇人物是美國黑人跨欄選手埃德溫·摩西。本次比賽他以47秒75第二次獲得奧運會金牌。英國十項全能運動員戴利·湯普森，也取得了引人注目的成就，這是他第三次參加奧運會，1976年僅名列第十八，但4年後在莫斯科奧運會上奪得金牌，本屆蟬聯了冠軍，成為繼美國馬賽厄斯在1948、1952年兩屆獲該項奧運會金牌後第二個取得這一可人成就的運動員。
在男子跳高比賽中，我國共有3名選手參加，除當時世界紀錄保持者朱建華外，另兩人是劉雲鵬、蔡舒分獲第七、八名。朱建華獲銅牌，這也是亞洲在這次田徑賽中獲取的唯一獎牌，它表明亞洲田徑與其他洲存在著明顯差距。首次列入的女子3000米項目，賽前人們預測，金牌之爭將在美國26歲的瑪麗·德克爾和英籍18歲的南非運動員佐拉·巴德之間展開。但是在比賽進程中兩人相撞，德克爾嚴重受傷，被擔架抬出場外，而巴德因情緒受到影響，隻得了第七名。冠軍被羅馬尼亞34歲的老將瑪·普伊克奪得。女子馬拉鬆跑也是首次列入的比賽項目，美國27歲的瓊·貝諾瓦取勝，成績為2小時24分52秒，超過了1956年男子奧運會冠軍的2小時25分。
遊泳比賽於7月29日至8月4日進行，有64個國家和地區的494名運動員參賽。莫斯科奧運會時，男女破世界紀錄之比為1比7，這次情況恰好相反，所破10項世界紀錄，均屬男子項目。這鮮明地反映出抵製帶來的影響。美國在這次比賽中成績出色，獲得了20個項目的21枚金牌。聯邦德國、加拿大、荷蘭、澳大利亞分獲了其他金牌。男子比賽中，美國理·凱裏、安·蓋恩斯各獲得了3枚金牌。21歲的凱裏摘得了仰泳桂冠，並在4×100米混合泳中奪得了第三枚金牌。25歲的蓋恩斯，是本屆參加決賽年齡最大的運動員。1980年他以49秒36第一個突破100洛杉磯奧運會男子遊泳比賽米自由泳50秒大關，成為世界遊得最快的人。這次他奪得100米自由泳、4×100米自由泳和4×100米混合泳3項冠軍。聯邦德國的米·格羅斯和加拿大的亞·鮑曼也是本屆男子比賽中的焦點人物。20歲的格羅斯，有“信天翁”之稱，他身高2.01米，臂長，腿長。卓越的身體條件，使他能在幾年中多次創世界紀錄和在世界性比賽中獲勝。他在4×200米接力中得了1枚銀牌，共獲金、銀牌各2枚，是本屆獲獎牌最多的遊泳選手，也是聯邦德國單獨參加奧運會以來第一個遊泳金牌獲得者。20歲的鮑曼，是本屆遊泳賽中的“黑馬”。這次在200米、400米個人混合泳比賽中，分別以2分01秒42、4分17秒41創世界紀錄，成為自1912年後72年來加拿大再次獲奧運會遊泳金牌的運動員。男子跳水之爭，主要是中國與美國兩國較量。24歲的美國選手格1984年洛杉磯奧運會，來自美國的跳水王子洛加尼斯獲得了男子10米跳台和男子3米板兩枚金牌。·洛加尼斯8年前就曾在蒙特利爾獲奧運會銀牌。中國譚良德、李孔政分獲跳板、跳台銀、銅牌。女子跳台賽中，中國名將陳肖霞失利，冠軍為中國另一選手19歲的周繼紅獲得。
7月31日，60公斤級舉重比賽在艾伯特·格斯滕體育館內剛剛結束，四周響起了熱烈的掌聲。領獎台上站立著兩位龍的子孫：一個是來自中洛杉磯奧運會美國男子體操隊國大陸的陳偉強，另一個是中國台北的蔡溫義。他們倆分獲了這個級別的金牌和銅牌。海峽兩岸的中國兒女，雖說在薩拉熱窩冬季奧運會上就已首次相逢，但同台領獎還是第一次。中國運動員自7月29日舉重開賽以來，連連告捷，60公斤級已是他們第三次奪冠。此前，曾國強在52公斤級、吳數德在56公斤級各得1枚金牌。8月1日，姚景遠又在67.5公斤級中取生。中國在這次舉重賽中，除獲4枚金牌外，還得了兩枚銀牌，是本屆舉重成績最出色的隊。舉重賽的另6枚金牌，由聯邦德國、羅馬尼亞各得了兩枚，意大利、澳大利亞各得了1枚。