Место проведения летних Олимпийских игр с юбилейным - двадцатым - порядковым номером было определено в 1966 году в Риме. После этого в Мюнхене развернулась масштабная программа подготовки к проведению спортивного праздника. Были построены десятки спортивных сооружений с новейшим оборудованием, включая стадион на 80 тысяч мест, велотрек, бассейн, спорткомплекс и др. Кроме спортивных объектов возникла «олимпийская деревня» для 15 тысяч спортсменов, и к XX Олимпиаде в городе даже появилось метро.

Церемония открытия игр, на которую прибыло почти 7200 олимпийцев из 121 страны, состоялась 26 августа 1972 года. Уже на следующий день стали известны первые два олимпийскихчемпиона, а всего на этих играх было вручено 195 комплектов наград. Бесспорным героем Олимпиады стал американец Марк Спитц - пловец семь раз выходил на старт и каждый раз выигрывал золотую медаль. При этом все заплывы заканчивались новым мировым рекордом. Всего в Мюнхене было побито 46 мировых рекордов и 94 олимпийских. Поучаствовали в этом и спортсмены Советского союза. Так Людмила Брагина трижды улучшала мировое достижение на полуторакилометровой дистанции у бегунов. Другой бегун - Валерий Борзов - сумел завоевать две золотые и одну серебряную медаль. А вообще перед советской командой партия и правительство поставили задачу к 50-летию СССР завоевать 50 золотых наград и обойти в медальном зачете американцев. Олимпийцы смогли решить поставленную задачу, ровно 50 раз поднявшись на высшую ступеньку пьедестала, и дополнили это количество еще 49-ю наградами другого достоинства. Американцы получили лишь на пять наград меньше, но значительно отстали по числу золотых медалей (на 17 меньше).


На 11-й день Олимпиады произошел самый крупный теракт в истории игр. Пятеро палестинских террористов из организации «Черный сентябрь» проникли в олимпийскую деревню и захватили в заложники девятерых членов израильской делегации, убив при этом двоих спортсменов. Террористы потребовали доставить их с заложниками в аэропорт и предоставить вертолет, что власти ФРГ выполнили. В аэропорту была предпринята попытка освобождения заложников, которая провалилась - террористы убили заложников, а их самих в живых осталось трое. Олимпийские соревнования были остановлены в этот день, но затем МОК принял решение продолжить игры.