Uprkos činjenici da su sportisti Sovjetskog Saveza četrdeset godina osvajali lavovski dio medalja na svakoj Olimpijadi, najveći sportski forum na planeti održan je u SSSR-u samo jednom. To se dogodilo 1980. godine, kada su se održavale Igre XXII ljetnih olimpijskih igara u Moskvi i nekoliko drugih gradova Sovjetskog Saveza.
Moskva je drugi put mogla dobiti pravo da bude domaćin Foruma letnjih olimpijaca. Prvi pokušaj bio je 1970. godine na 69. zasjedanju MOK-a, ali tada je u konačnom glasanju pobjeda pripala kanadskom Montrealu. Znakovito je, međutim, da su oba suparnika Kanađana u glasanju - Moskva i Los Angeles - postali glavni gradovi naredne dvije olimpijade. Moskva je službeno imenovana mjestom održavanja XXII ljetnih igara 1974. u Beču, na 75. zasjedanju MOK-a.
Ubrzo nakon što je Moskva izabrana za glavni grad budućih Olimpijskih igara, u gradu su počeli da se sprovode glavni programi za izgradnju novih sportskih objekata i modernizaciju urbane infrastrukture. Izgrađeno je ukupno 78 novih sportskih objekata. Na mjestu stadiona Burevestnik izgrađen je olimpijski sportski kompleks, ravan kojem tada nije postojao svijet, a i danas ostaje najveća zgrada ove vrste u Evropi. Na novu biciklističku stazu Krylatskoye postavljen je jedinstveni premaz koji je omogućio Olimpijcima da postave 13 svjetskih rekorda. Pored sportskih objekata, izgrađeni su Olimpijsko selo, hotelski kompleks Cosmos, drugi terminal međunarodnog aerodroma u Šeremetjevu, Olimpijski pres centar na Bulevaru Zubovskog i drugi objekti.
Pored Moskve, Mytishchi u blizini Moskve i još četiri grada SSSR-a učestvovali su na ljetnim igrama 1980. Takmičenja u streljaštvu održana su u Mytishchiju, jedrenja u Talinu, a utakmice preliminarnih olimpijskih turnira u fudbalu na stadionima u Minsku, Kijevu i Lenjingradu.
Ceremonija otvaranja Olimpijskih igara u Moskvi održana je 19. jula 1980, a igre su završene 3. avgusta. Zbog službenog bojkota igara iz političkih razloga nekoliko desetina zemalja, pokazalo se da je broj sportista koji su u njima učestvovali (oko 5.200) manji od očekivanog. Na XXII Ljetnim igrama odigrana su 203 kompleta nagrada, postavljeno je 36 svjetskih i 74 olimpijska rekorda.