Thành phố Sydney của Úc đã được chọn để tổ chức Thế vận hội Mùa hè lần thứ XXVII vào năm 1993, tại kỳ họp thứ 101 của Ủy ban Olympic Quốc tế. Đây là Thế vận hội Mùa hè thứ hai ở Úc, nhưng đã gần nửa thế kỷ trôi qua giữa Thế vận hội lần thứ XVI trước đó ở Melbourne và Thế vận hội năm 2000.
Thế vận hội mùa hè ở Sydney bắt đầu vào một thời điểm bất thường đối với các diễn đàn như vậy - vào mùa thu. Tuy nhiên, ở lục địa có người ở cực nam, mùa hè mới bắt đầu vào thời điểm này nên điều kiện thời tiết khá quen thuộc với các vận động viên Olympic. Cuộc thi bắt đầu vào ngày 13 tháng 9 năm 2000, hai ngày trước lễ khai mạc, và kết quả chính thức đầu tiên của chương trình thể thao là tỷ số của trận đấu bóng đá giữa đội chủ nhà và đội tuyển Ý (0: 1). Lễ khai mạc với sự dẫn dắt của 10.600 vận động viên Olympic đến từ 199 quốc gia qua sân vận động "Australia", một màn trình diễn sân khấu và thắp sáng ngọn lửa Olympic đã diễn ra trước sự chứng kiến của 110.000 khán giả.
Nhà vô địch đầu tiên của các trò chơi ở thời điểm chuyển giao thiên niên kỷ được biết đến ngay ngày hôm sau - Nancy Johnson, người Mỹ đã nhận được giải thưởng cao nhất trong môn bắn súng hơi. Kết quả của kỳ thi Olympic này, một số vận động viên đã giành được ba huy chương vàng, mỗi người giành được hai huy chương vàng và hai trong số đó thuộc về đội Hoa Kỳ. Đó là những vận động viên bơi lội - người gốc Odessa Leonid Kreiselburg, người chuyên bơi ngửa, và Jenny Thompson, người đã nhận được tất cả các giải thưởng cao nhất trong các đội tiếp sức, và thêm một huy chương đồng cho họ ở giải vô địch cá nhân. Nữ Hà Lan Inge de Bruyne cũng giành được ba huy chương vàng và bạc, và Jan Thorpe người Úc, biệt danh "ngư lôi", thậm chí nhận thêm một huy chương bạc. Nhưng trong số những người Nga, có một vận động viên đã thu thập ở Sydney bộ sưu tập sáu giải thưởng - hai huy chương vàng, một bạc và ba huy chương đồng đã được nhận bởi vận động viên thể dục dụng cụ Alexei Nemov. Marion Jones đến từ Mỹ cũng nhận được 5 huy chương, trong đó 3 huy chương vàng, nhưng 7 năm sau IOC đã hủy bỏ tất cả các giải thưởng của cô, vì chứng minh được rằng tay vợt Mỹ đã sử dụng doping.
Lễ bế mạc chính thức của trò chơi diễn ra vào ngày 1 tháng 10 năm 2000. Tổng cộng, tại Olympic lần thứ XXVII, 300 bộ huy chương đã được trao, con số lớn nhất thuộc về đại diện của Hoa Kỳ (92) và Nga (89).
