O nadador Caeleb Dressel, dos Estados Unidos, foi o atleta que mais conquistou títulos nessas Olimpíadas, com um total de cinco medalhas de ouro. O Americano dominou as piscinas de Tóquio com vitórias nos 100 metros borboleta, 100 metros livres, 50 metros livre, revezamento 4 x 100 metros livres e 4 x 100 metros medley.
Pelo atletismo, os destaques ficaram com a venezuelana Yulimar Rojas, no salto triplo, o norueguês Karsten Warholm e a americana Sydney McLaughlin, ambos nos 400 metros com barreiras. Além da conquista da medalha de ouro, os três atletas subiram ao pódio quebrando recordes mundiais.