Hoolimata asjaolust, et Nõukogude Liidu sportlased võitsid nelikümmend aastat igal olümpial lõviosa medalitest, korraldati NSV Liidus planeedi suurimat spordifoorumit vaid üks kord. See juhtus 1980. aastal, kui Moskvas ja mitmes teises Nõukogude Liidu linnas peeti XXII suveolümpiamängud.
Moskval õnnestus saada suveolümpiaadifoorumi korraldamise õigus teist korda. Esimene katse tehti 1970. aastal ROKi 69. istungjärgul, kuid siis läks lõpphääletusel võit Kanada Montreali kätte. Tähelepanuväärne on aga see, et kanadalaste mõlemad hääletamise konkurendid - Moskva ja Los Angeles - said järgmise kahe olümpiaadi pealinnadeks. Moskva nimetati ametlikult XXII suvemängude toimumiskohaks 1974. aastal Viinis, ROKi 75. istungjärgul.
Varsti pärast seda, kui Moskva valiti tulevaste olümpiamängude pealinnaks, hakati linnas rakendama suuri programme uute spordirajatiste ehitamiseks ja linna infrastruktuuri moderniseerimiseks. Kokku ehitati 78 uut spordirajatist. Burevestniku staadioni kohale ehitati olümpia spordikompleks, millega võrdset toona maailmas ei olnud, ja on ka praegu Euroopa suurimaks seda tüüpi hooneks. Uuele Krylatskoje rattarajale pandi unikaalne kate, mis võimaldas olümpialastel püstitada 13 maailmarekordit. Lisaks spordirajatistele ehitati olümpiaküla, hotellikompleks Cosmos, Šeremetjevos asuva rahvusvahelise lennujaama teine terminal, Zubovsky puiesteel asuv olümpiapressikeskus ja muud rajatised.
Lisaks Moskvale osalesid 1980. aasta suvemängude võistlustel Moskva lähedal asuvad Mytishchid ja veel neli NSV Liidu linna. Mytishchis peeti laskevõistlusi, Tallinnas purjetamisvõistlusi, Minski, Kiievi ja Leningradi staadionitel toimusid eelolümpiaturniiride matšid.
Olümpia avatseremoonia Moskvas toimus 19. juulil 1980 ja mängud lõppesid 3. augustil. Mitu tosinat riiki poliitilistel põhjustel toimunud mängude ametliku boikoti tõttu osutus selles osalenud sportlaste arv (umbes 5 200) oodatust väiksemaks. XXII suvemängudel mängiti 203 auhinnakomplekti, püstitati 36 maailma- ja 74 olümpiarekordit.
