Terlepas dari kenyataan bahwa para atlet Uni Soviet memenangkan bagian terbesar dari medali di setiap Olimpiade selama empat puluh tahun, forum olahraga terbesar di planet ini diadakan di Uni Soviet hanya sekali. Ini terjadi pada tahun 1980, ketika Pertandingan Olimpiade Musim Panas XXII diadakan di Moskow dan beberapa kota lain di Uni Soviet.
Moskow dapat memperoleh hak untuk menjadi tuan rumah Summer Olympians Forum untuk kedua kalinya. Upaya pertama dilakukan pada tahun 1970 di sesi ke-69 IOC, tetapi kemudian dalam pemungutan suara terakhir, kemenangan jatuh ke Montreal Kanada. Namun, patut dicatat bahwa kedua saingan Kanada dalam pemungutan suara - Moskow dan Los Angeles - menjadi ibu kota dari dua Olimpiade berikutnya. Moskow secara resmi ditunjuk sebagai tempat untuk Pertandingan Musim Panas XXII pada tahun 1974 di Wina, pada sesi ke-75 IOC.
Segera setelah Moskow dipilih sebagai ibu kota Olimpiade masa depan, program utama untuk pembangunan fasilitas olahraga baru dan modernisasi infrastruktur perkotaan mulai diterapkan di kota. Sebanyak 78 fasilitas olahraga baru dibangun. Di situs stadion Burevestnik, kompleks olahraga Olimpiade dibangun, yang sama dengan yang tidak ada di dunia saat itu, dan bahkan sekarang tetap menjadi bangunan terbesar semacam ini di Eropa. Lapisan unik diletakkan di trek siklus Krylatskoye baru, yang memungkinkan Olympians untuk membuat 13 rekor dunia. Selain fasilitas olahraga, Desa Olimpiade, kompleks hotel Cosmos, terminal kedua bandara internasional di Sheremetyevo, Pusat Pers Olimpiade di Zubovsky Boulevard dan fasilitas lainnya dibangun.
Selain Moskow, Mytishchi di dekat Moskow dan empat kota lain di Uni Soviet ikut serta dalam kompetisi Olimpiade Musim Panas 1980. Kompetisi menembak diadakan di Mytishchi, kompetisi berlayar diadakan di Tallinn, dan pertandingan turnamen sepak bola Olimpiade pendahuluan diadakan di stadion di Minsk, Kiev, dan Leningrad.
Upacara pembukaan Olimpiade di Moskow berlangsung pada 19 Juli 1980, dan pertandingan berakhir pada 3 Agustus. Akibat pemboikotan resmi olahraga tersebut karena alasan politik oleh beberapa lusin negara, jumlah atlet yang ambil bagian di dalamnya (sekitar 5.200) ternyata kurang dari yang diharapkan. Pada Pertandingan Musim Panas XXII, 203 set penghargaan dimainkan, 36 rekor dunia dan 74 rekor Olimpiade dibuat.
