Desacreditada e ameaçada pelo Comitê Olímpico Internacional de ter seu direito de sede dos Jogos cassado, Atenas calou os críticos ao conseguir passar os 16 dias do evento sem qualquer incidente na organização. A segurança assustava grande parte das delegações, já que os Jogos de 2004 foram os primeiros após os atentados de 11 de setembro de 2001, em Nova York, e de 11 de março de 2004, em Madri.
Os problemas de atraso nas entregas das praças olímpicas foram esquecidos na cerimônia de abertura, que remeteu à Antiguidade e explorou ao máximo o fato de os gregos terem criado a Olimpíada.
O único revés ocorreu no último dia de competição, durante a maratona, para tristeza dos torcedores brasileiros. À frente na disputa masculina, Vanderlei Cordeiro foi alvo do ataque de um manifestante religioso, o padre irlandês Cornelius Horan, que furou a segurança. Com ajuda de um espectador da prova, Vanderlei conseguiu voltar à corrida, mas demorou para retomar seu ritmo e ficou com o bronze. O maratonista recebeu também a medalha "Barão de Coubertin" e tornou-se o herói olímpico de Atenas.
O doping também chamou a atenção nos Jogos gregos. Na véspera do início da Olimpíada, Kostantinos Kenteris e Ekaterina Thanou, duas estrelas do atletismo local, faltaram aos exames antidoping obrigatórios e depois sofreram um misterioso acidente de moto. Ambos não competiram e decepcionaram os fãs. No total, Atenas-2004 registrou 24 casos positivos de doping. Para o Comitê Olímpico Internacional, resultado da rígida política de controle. O presidente do COI, Jacques Rogge, já alertava que a edição grega bateria o recorde de registros.
Mais dinheiro, o melhor ranking
Na primeira Olimpíada em que pôde contar com a injeção mensal de verbas públicas no COB e nas confederações (a Lei Piva, colocada em vigor em fevereiro de 2002), o esporte brasileiro teve sua segunda melhor participação na história, em termos de ranking.
O Brasil terminou na 16º posição, uma acima do que o país conseguiu em Moscou-1980, quando foi beneficiado pelo boicote dos países ocidentais, e uma atrás de Antuérpia-1920, na primeira participação brasileira.
Foram cinco ouros em Atenas-2004: seleção masculina de vôlei, Torben Grael/Marcelo Ferreira (classe Star) e Robert Scheidt (classe Laser) na vela, Emanuel e Ricardo no vôlei de praia, e Rodrigo Pessoa no hipismo. Este último de herança, só confirmado após o doping do cavalo campeão.
O vôlei feminino, o atletismo e a ginástica artística contrariaram as expectativas. O time de José Roberto Guimarães perdeu a semifinal depois de tomar uma virada inacreditável no quarto set, quando vencia por 24 a 19 e precisava de um único ponto para fechar o jogo contra a Rússia. Daiane dos Santos, na época campeã mundial do solo, ficou fora do pódio após errar na final. Desempenho igualmente frustrante teve Jadel Gregório, quinto no salto triplo, e o revezamento 4 x 100 m rasos, oitavo.