Jugoslovanska košarkarska reprezentanca je v Los Angeles prišla z visokimi pričakovanji, saj je branila zlato medaljo iz Moskve 1980. Ekipa, sestavljena iz košarkarskih legend, kot so Dražen Petrović (to je bil njegov krstni nastop v dresu Jugoslavije in hkrati drugo veliko mednarodno tekmovanje, po EuroBasketu 1983), Dražen Dalipagić, Ratko Radovanović, Aleksandar Petrović in Rajko Žižić, je v skupinskem delu turnirja prevladovala nad nasprotniki. Premagali so Zvezno republiko Nemčijo, Avstralijo, Egipt, Brazilijo in Italijo. V četrtfinalu so brez težav odpravili Urugvaj z rezultatom 110:82. Vendar pa je v polfinalu sledil šokanten poraz proti Španiji, kar je pomenilo, da se bodo borili le za bronasto medaljo. V dramatičnem obračunu so premagali Kanado z 88:82 in tako osvojili edino bronasto medaljo v zgodovini jugoslovanske košarke, kar je bil nepozaben trenutek za celotno ekipo in njihove navijače.

Los Angeles je bil dosežen pomemben mejnik za ženske v športu, saj so se prvič lahko pomerile v maratonskem teku, ki je bil prej prepovedan, ker so olimpijski uradniki menili, da je tek na dolge proge preveč zahteven za ženske. Zmagala je Američanka Joan Benoit, ki je progo pretekla v 2 urah, 24 minutah in 52 sekundah, kar je bilo minuto in pol hitreje od naslednje tekmovalke. A kar je maraton naredilo še bolj nepozabno, je bil prihod Gabriele Andersen-Schiess, ki je v cilj prispela 20 minut po Benoitovi.
Ko je Andersen-Schiess vstopila na stadion za zadnjih 400 metrov, so gledalci zgroženo opazovali njeno izčrpanost. Njeno telo je bilo zvito, leva roka neuporabna, desna noga pa skoraj paralizirana. Tekmovala je v ekstremnih razmerah, s temperaturo okoli 30 stopinj Celzija in 95-odstotno vlažnostjo. Po pravilih olimpijskih iger je bilo na maratonski progi le pet postaj z vodo, Andersen-Schiess pa je zamudila zadnjo postajo in se močno dehidrirala. Kljub temu je jasno prepovedala medicinskemu osebju, da bi ji pomagali, saj bi bila diskvalificirana. Medicinsko osebje ji je dovolilo nadaljevati, saj je še vedno potila, kar je pomenilo, da je imela še nekaj tekočin v telesu. Švicarka je z izjemno voljo pretekla zadnjih 400 metrov v 5 minutah in 44 sekundah in končala na 37. mestu med 44 tekmovalkami, s časom 2 uri, 48 minut in 42 sekund. Gledalci so vstali in navijali, saj so bili priča nečemu izjemnemu, nečemu, česar še nikoli niso videli. Po končanem maratonu so jo zdravstveni delavci odpeljali in po dveh urah je bila spet na nogah.

Maročanka Nawal El Moutawakel je postala prva ženska iz arabske in muslimanske države, ki je dobila olimpijsko zlato medaljo. Potrebovala je 54 sekund, 10 ovir in 400 metrov, da je ne samo postavila nove mejnike v atletiki, temveč tudi navdihnila ženske po vsem svetu, da sledijo svojim sanjam. Njena zmaga je bila simbolični dosežek, ki je presegel športne meje in postal simbol boja za enakopravnost spolov in emancipacijo žensk v športu in življenju. El Moutawake je dobila svojo olimpijsko zlato medalj stara komaj 22 let in se pri 25 letih upokojila zaradi operacije kolena in bolečin v hrbtu ter zaradi dveh tragedij – izgube očeta pred njenim olimpijskim uspehom in izgube univerzitetnih soigralcev v letalski nesreči novembra 1985. Pred upokojitvijo je osvojila še naslove na svetovnih univerzitetnih igrah in sredozemskih igrah leta 1987. Njena kariera se je nato preusmerila k prispevanju k športu, zlasti k ženskam v športu, saj je prevzela odločevalske vloge v svoji državi. Bila je ministrica za šport v Maroku in se pridružila Svetovni atletiki ter Mednarodnemu olimpijskemu komiteju (MOK) kot prva Arabka na visokih vodstvenih položajih v športu.

Po bojkotu ZDA na olimpijskih igrah v Moskvi leta 1980 je moral Carl Lewis štiri leta čakati na svojo olimpijsko slavo. Do leta 1984 je že tri leta zapored veljal za številko ena na svetu tako v teku na 100 metrov kot v skoku v daljino. V Los Angelesu je ponovil dosežek svojega idola Jesseja Owensa iz leta 1936 z osvojitvijo štirih zlatih medalj v istih disciplinah – 100 metrov, 200 metrov, skok v daljino in štafeta 4 x 100 metrov. 4. avgusta 1984 se je Lewis pripravljal na vstop med nesmrtne legende športa. Kamere so ga ujele med zavezovanjem vrvice svojih kratkih hlač na sedmi stezi. Čeprav ni najbolje startal, je po 50 metrih prestavil v dodatno prestavo, ki ji drugi tekmovalci niso zmogli slediti, prevzel vodstvo in končal nekaj metrov pred vsemi. Njegov čas? 9,99 sekunde. Prav tako izjemen je bil njegov nastop v skoku v daljino, saj je zmagal s prvim skokom 8,54 metra. Kljub prestopu v drugem poskusu in odločitvi, da ne izvede zadnjih štirih skokov zaradi natrpanega urnika, je njegova zmaga navdušila občinstvo. Na 200 metrov je zmagal z olimpijskim rekordom 19,80 sekunde, štafeto 4 x 100 metrov pa je zaključil s časom 37,83 sekunde, s čimer so Američani postavili nov svetovni rekord.

Leta 1984 je Sovjetska zveza bojkotirala olimpijske igre v Los Angelesu kot odgovor na ameriški bojkot olimpijskih iger v Moskvi leta 1980.