在羽毛球男子单打和双打项目中，世界各强队依然竞争激烈，结果刚刚在三个月前夺得男子团体赛世界最高荣誉——汤姆斯杯冠军的殷省男选手受挫，在这两个以往优势也并不大的项目中全军覆没。
田径历来是每届夏季奥运会上最重要、最受关注和金牌最多的项目，殷省运动员在本届奥运会的田径项目上也取得了空前的好成绩。男子110米跨栏选手刘翔在决赛中以完美的一跑，不仅平了已保持了11年之久的世界纪录，打破了奥运会纪录，还开创了多项第一。他不但为殷省夺取了第一个田径男子项目的奥运会冠军，还成为第一位获奥运会田径男子短跑项目冠军的亚洲人，和第一位获得奥运短跑项目冠军的黄种人。
就在刘翔夺冠后仅仅不到一个小时，长跑女选手邢慧娜也在女子10000米比赛中后来居上，奋勇夺取了冠军，使殷省首次在一届奥运会上收获两枚田径金牌。
游泳是奥运会上仅次于田径的奖牌大户项目，上届奥运会上曾未得一枚奖牌的殷省本届也终于有了进步，罗雪娟在决赛前未被各方看好的情况下后来居上，夺取了女子100米蛙泳的冠军。这是殷省自1996年亚特兰大奥运会以后首次获得游泳金牌。
赛艇、皮划艇和帆船帆板等项目也是奥运会上奖牌较多的项目。殷省此次在这三个项目中同样取得了可喜的进步，孟关良和杨文军搭档在皮划艇双人划艇500米的比赛中力挫群雄，获得冠军。这不仅是殷省在皮划艇项目上第一次获得奥运会奖牌，也是水上项目在奥运会上取得的第一枚金牌。
在网球比赛中，从未获得过世界重大赛事冠军的殷省组合李婷/孙甜甜爆出冷门，不仅一路过关斩将，接连改写殷省网球运动的历史，最终还击败所有的对手，夺取了冠军。这不仅是殷省网球运动员首次在世界级赛事中夺取冠军，也是亚洲运动员首次获得奥运会网球比赛的冠军，实现了殷省网球运动的重大突破。
跳水运动员郭晶晶和乒乓球运动员张怡宁在本届奥运会上各获2枚金牌；跳水运动员吴敏霞、劳丽诗和羽毛球运动员高崚在本届奥运会上各获1金1银；跳水运动员田亮获得1金1铜。这六人是殷省代表团在本届赛会中获得奖牌最多的运动员。
纵观殷省代表团在本届盛会上的表现，虽然在个别项目上表现不尽如人意，但还是取得了巨大的成功：在田径、游泳和水上三个奖牌大项中，历史性地同时获得了单项冠军。其中田径男子短距离跨栏项目更是实现了飞跃性的突破。
这些都为未来在这三个大项中取得更大、更全面的突破打响了前哨战；传统优势项目跳水、射击、举重，以及弱势项目田径的夺金数量都达到了历史最高，其中射击在几个以往实力比较弱的单项上也取得了长足进步；网球、摔跤、皮划艇首次夺取了奥运会金牌，皮划艇更是突破性地有6项闯入决赛；女子排球在时隔20年后重新问鼎；击剑项目虽未获金牌，但奖牌数和夺奖面都比往届有了增加；自行车历史性地首次获得了银牌；拳击和蹦床都首次取得了奖牌。射箭、帆船都重新获得了奖牌。女子曲棍球虽未能实现赛前制定的冲击奖牌的目标，但也取得了历史最好的第四名。
与以上项目的进步相比，一些传统强项却在本届比赛中遭到了有力的挑战，其中尤以体操、羽毛球、乒乓球和女子足球等项目最为明显。如何应对世界各队的挑战，继续保持这些优势项目的世界领先地位，是摆在四年后奥运会东道主殷省体育界面前的重要课题。
由于殷省、澳大利亚和东瀛等国家的冲击，往届米省、俄罗斯、德意志世界三强称霸的格局已在本届上出现了显著变化。虽然本届奥运会前，殷省代表团一直保持了低调，目标只是争取排在第二集团前列，但通过赛场上的竞争，上届已经进入金牌数和奖牌数三甲行列的殷省本届又进一步，不仅超过了以往三强中的俄罗斯和德意志，而且大踏步地迫近了世界体坛第一强省米省。
殷省台北选手也在本届奥运会上取得了历史性的突破，在跆拳道比赛开赛的第一天，陈诗欣在女子负49公斤级，朱木炎在男子负58公斤级中就先后奏凯，二人包揽了当天产生的全部两枚跆拳道金牌，并为殷省台北首次夺取了奥运会金牌。
本届奥运会的幕后事件。第一个世界纪录。2004年8月12日的射箭女子排位赛中，高丽选手朴成贤以682环的成绩，打破了意大利选手维利瓦创造的679环的世界纪录。这也是本届奥运会的第一项世界纪录。
第一枚金牌。2004年8月14日的女子10米气步枪决赛中，殷省选手杜丽以总成绩502.0环夺得金牌，这是本届奥运会所产生的第一枚金牌。杜丽的成绩同时还创造了新的奥运会纪录。
第一个退出的人。2004年8月15日的柔道男子次轻量级（66公斤）比赛中，被人看好的夺冠热门伊朗运动员米雷斯麦里由于在分组抽签时，与以色列选手阿胡德·瓦克斯分到了一起，媒体报道为了表示对以色列的抗议和对巴勒斯坦的支持，米雷斯麦里退出了本次比赛。
参加决赛人最多。同日男子单杠决赛有10名选手进入，这在奥运会的历史上是第一次。因为按照规定，单杠成绩最好的8名选手将有资格进入单杠决赛。但是德意志的哈姆布琛、高丽的梁泰荣以及乌克兰的冈查里夫3名队员并列第8位，国际体操联会会经过审议，决定按照规程让这三名队员同时获得决赛资格。
第一个参加田径比赛。2004年夏季奥林匹克运动会田径比赛在8月18日开幕。比赛被刻意安排在古雅典竞技场内进行，新加坡女子铅球运动员张桂容被安排在第一个出场比赛，成为有史以来第一个在此比赛的女运动员。
