開会式においては、オリンピックスタジアムにモーリス・ラヴェルの「ボレロ」が流れている中で、元レスリング選手の吉田沙保里と元柔道選手の野村忠宏の2名、元野球選手の長嶋茂雄、王貞治、松井秀喜の3名、クルーズ客船「ダイヤモンド・プリンセス」で発生した新型コロナウイルス感染症の集団感染の対応にあたった医師の大橋博樹と看護師の北川純子、東京パラリンピック・トライアスロン出場予定選手の土田和歌子、東日本大震災の被災地のうち岩手県、宮城県、福島県の児童6名が聖火を引き継ぎ、テニス選手で今大会にも出場の大坂なおみが最終ランナーを務め、聖火台に点火した[3]。聖火台への点火時には冨田勲作曲の管弦楽作品『ドクター・コッペリウス』より、「第7楽章 日の出 Rise of The Planet 9」が演奏された[4]夢の大橋に移された聖火台

なお、聖火は消防法との兼ね合いで大会期間中、オリンピックスタジアムに点火し続けるのは困難であったため、開会式後、江東区の夢の大橋に移され、元バドミントン選手の高橋礼華が再度点火した[5][6][7]。

閉会式においては、オリンピックスタジアムのステージ上に大竹しのぶ（女優）と杉並児童合唱団が登壇し、宮沢賢治の「星めぐりの歌」を歌唱。続いて聖火納火時には点火時と同じく冨田勲の手によるシンセサイザー音楽『月の光』（ドビュッシー作曲の「月の光」のアレンジ）が流れ、ここに17日間にわたる大会が幕を閉じた。聖火リレーで使われるトーチ聖火リレーで使われるトーチ（上から）

桜の形状をした、聖火リレートーチ、聖火皿のデザインは、世界で著名なデザイナーの一人である、吉岡徳仁が担当。デザインの特徴は、震災後被災地の仮設住宅で使用されていたアルミニウムを溶かし、一体成形で製造するなど、革新的なデザインは世界の話題となった。

採火

聖火の採火式は2020年3月12日、古代オリンピック発祥の地であるギリシャのオリンピア遺跡ヘーラー神殿（英語版）前で行われ、炉の女神ヘスティアーを祀る巫女役の女性により凹面鏡で太陽光が集められて火が点された。2016年リオデジャネイロオリンピックの射撃競技女子25mピストル金メダリストアンナ・コラカキ（ギリシャ）が女性初の聖火リレー第1走者となり、2004年アテネオリンピックの陸上競技・女子マラソン金メダリスト野口みずきが第2走者を担った[8]。

ギリシャ国内をリレーする予定だったが、新型コロナウイルス（SARS-CoV-2）感染拡大の影響で翌13日の途中から中止[9]。聖火は3月19日にアテネで大会組織委員会に引き継がれた。
展示

聖火特別輸送機「TOKYO 2020 号」

聖火到着式でのブルーインパルス