2004年雅典奧運會劉翔英姿
波蘭36歲的老將羅伯特·科熱尼奧夫斯基續寫著他的奧運傳奇，連續三次奪得男子50公裏競走的冠軍。而在他之前，奧運會曆史上甚至沒有一人能連續兩屆獲得這個項目的冠軍。多米尼加共和國的菲利克斯·桑切斯在男子400米欄比賽中獲勝，為本國奪取了曆史上的第一枚奧運金牌。巴哈馬選手托尼克·威廉姆斯·達靈在女子400米比賽中擊敗墨西哥的埃娜·格瓦拉，奪取了本國在奧運會上的第一個個人項目冠軍。同樣是在田徑比賽中，喀麥隆運動員也實現了曆史上的突破，弗朗索瓦·埃托內-姆邦戈在女子三級跳遠比賽中奪冠，不僅成為第一位奪取奧運會金牌的喀麥隆女選手，也為本國首次獲得了奧運會個人項目的金牌。
本屆奧運會的遊泳賽場上再次現出了2000年奧運會時美國和澳大利亞兩國爭霸的局勢，兩國共奪走了全部32個單項中六成的金牌，雙方分別獲得了12枚和7枚金牌。澳大利亞遊泳項目的領軍人物伊安·索普。本屆不僅衛冕了男子400米自由泳的冠軍，而且還獲得了200米自由泳的冠軍。來自日本的北島康介在上屆和本屆的男子100米和200米蛙泳中，兩度戰勝世界紀錄保持者美國的布倫丹·漢森，包攬了這兩個項目的金牌，成為當之無愧的世界“蛙王”。非洲選手也在本次遊泳比賽中異軍突起，南非隊在男子4×100米自由泳接力比賽中爆出冷門，奪得了非洲曆史上第一枚男子遊泳項目的奧運會金牌。津巴布韋女選手克爾斯蒂·考文特裏在女子100米仰泳比賽中奪冠，這枚金牌不僅是津巴布韋運動員自1980年莫斯科奧運會以來首次獲得的奧運會金牌，也是該國曆史上首次獲得奧運會遊泳獎牌和第一枚個人項目的金牌。
跳水比賽則仍是中國的天下，繼上屆獲得全部8個項目中的5枚金牌後，本次中國跳水選手又擴大了戰果，將金牌數增加到6枚。花樣遊泳的兩項冠軍則都被俄羅斯女將奪走。此外，匈牙利隊和意大利隊還分別獲得了男子和女子水球的冠軍。德國皮艇女運動員比爾吉特·菲舍爾繼續提高著自己在曆史上個人獲奧運會獎牌總數排名榜上的名次，她在本屆比賽中獲得的1枚金牌和1枚銀牌使她在奧運會上獲得的獎牌總數達到了12枚，其中金牌8枚。她首次獲奧運會金牌還是在1980年，當時她隻有18歲，成為曆史上摘取奧運會皮艇項目金牌年齡最小的女運動員。而本屆在女子四人皮艇項目上的勝利使她成為第一位在相隔24年後還能再奪奧運會獎牌的女運動員。在賽艇、皮劃艇和帆船帆板等水上項目中，歐洲國家繼續占據著明顯優勢，全部41枚金牌中，除被澳大利亞、新西蘭、美國、巴西和中國奪走6枚外，其餘35枚都被歐洲選手奪得。
在男籃賽場上美國連續第四次派遣由NBA球員為主組成的“夢之隊”參加奧運會比賽，但倉促組建起來的這支球隊缺乏鬥誌和隊員之間的默契，球隊的成績也跌到了“夢之隊”參加四屆奧運會以來的最低點。他們本屆共輸掉三場比賽，最終隻獲得了一枚銅牌。獲得男子籃球比賽冠軍的是阿根廷隊。阿根廷隊早在2002年世界錦標賽時，便成為世界上第一支擊敗由NBA球員組成的美國男籃“夢之隊”的球隊。本屆奧運會中又一次在半決賽中戰勝美國隊，獲得了當之無愧的冠軍。在男籃決賽前，阿根廷還奪得了男子足球的冠軍。這也是他們自1952年以來首次獲得集體項目的奧運會獎牌。在男足比賽中最值得一提的是亞洲區的代表伊拉克隊。這支在戰火紛飛的環境中組建和訓練的球隊盡管賽前缺乏良好的訓練、比賽條件，但還是從亞洲區預選賽中脫穎而出，並在雅典的決賽階段比賽中表現優異，一舉闖入了半決賽，以出色的戰績慰籍了國內苦難的同胞。與阿根廷隊獲得男子足球、籃球兩項冠軍相對應，美國則獲得了這兩大項目的女子冠軍。其中美國女子足球隊自奧運會從1996年開始設立女足比賽以來，已經連續三屆都打入了決賽。