Les premiers Jeux Olympiques du millénaire se déroulent à Sydney en Australie. 3,2 milliards d’euros sont investis pour que les installations, toutes conçues dans un strict respect de l’environnement (ce qui est une première), soient regroupées dans un rayon de 30 kilomètres près du centre-ville. Sydney est ainsi la première ville à inclure le volet écologique dans un dossier de candidature. Le stade olympique est, avec ses 110.000 places, le plus grand jamais construit. 10.651 athlètes, dont 4.069 femmes (38,20  %) de 199 nations prennent part aux Jeux.

La cérémonie d’ouverture est un hommage à l’histoire de l’Australie et la culture aborigène est, à de nombreuses reprises, mise en avant par l’intermédiaire de chants et de danses traditionnels. L’athlète australienne aux origines aborigènes Cathy Freeman est choisie comme symbole de la volonté de réconciliation entre les Aborigènes et les descendants des migrants européens. Dernière relayeuse de la torche, elle allume le chaudron du stade olympique au milieu d’une spectaculaire fontaine de jets d’eau. Elle est la première athlète ayant allumé la flamme olympique à remporter une médaille d'or dans les mêmes Jeux Olympiques.

À 38 ans, le Britannique Steve Redgrave devient le plus grand rameur de toute l’Histoire en remportant son cinquième titre olympique consécutif. Avec ses cinq médailles, la sprinteuse américaine Marion Jones a été aussi considérée pendant longtemps comme l’autre héroïne de ces Jeux Olympiques, avant qu’elle ne soit convaincue de dopage, l’obligeant à restituer ses médailles en 2007. Ian Thorpe remporte le titre du 400 mètres nage libre, la première médaille d'or de l'Australie aux Jeux Olympiques. Puis, avec ses coéquipiers, ce « héros des bassins » remporte le relais 4x100 mètres nage libre, avant d’ajouter à son palmarès l'or au relais 4x200 mètres nage libre, ainsi que l'argent aux 200 mètres nage libre et 4x100 mètres quatre nages. Le boxeur Brahim Asloum offre à la France une médaille d’or, 64 ans après la dernière victoire olympique française dans la discipline. Jeannie Longo, à 42 ans, clôture sa septième participation à des Jeux Olympiques par une médaille de bronze dans l’épreuve du contre-la-montre. Remarquable par sa rigueur, sa combativité et sa longévité, elle est élue « sportive du siècle », dans sa catégorie, à Vienne, la même année. Cette année-là, c’est la première médaille d’or gagnée par une femme du Sri Lanka : Susanthika Jayasinghe, médaille de bronze du 200 mètres. Enfin, le taekwondo et le triathlon font leur apparition officielle au programme olympique.

Battue par Atlanta pour l’organisation des Jeux Olympiques du Centenaire, en 1996, Athènes place les Jeux Olympiques de 2004 sous le signe de l’héritage antique. Les mascottes Phivos et Athina, façonnées à la manière des poupées de terre cuite antiques, évoquent le dieu Phoibos Apollon et la déesse Athéna. L’olympiade culturelle avant les Jeux Olympiques puis la cérémonie d’ouverture sont conçues comme un hommage à la mythologie et aux apports de la civilisation hellénique. La course du marathon, qui suit le parcours de 1896, part symboliquement du site de la bataille de Marathon pour arriver au Stade panathénaïque.

Ces Jeux Olympiques sont aussi un symbole de la modernité de la Grèce. Les investissements sont colossaux en matière d’infrastructures (financées pour moitié par l’Union européenne) et d’équipements sportifs. Les retards s’accumulent et font douter certains de la capacité de la Grèce à tenir ses engagements. Les Grecs redoublent d’efforts, non sans susciter des polémiques sur les conditions d’emploi sur les chantiers. La facture globale est d’au moins neuf milliards d’euros, le double du budget initial, dont plus d’un milliard pour la sécurité, pour ces premiers Jeux Olympiques après l’attaque terroriste du 11 septembre 2001 aux États-Unis, et quelques semaines après l’attentat de Madrid, le 11 mars 2004.

C’est sous haute surveillance, comprenant notamment des moyens militaires de l’OTAN, que sont accueillis les 10.625 athlètes, dont 4.329 femmes (40,74 %). Les contrôles anti-dopage se multiplient avant les Jeux Olympiques, conduisant à la mise à l’écart de certains athlètes. 33 sportifs, principalement en athlétisme et en haltérophilie, sont exclus à la suite de contrôles positifs pendant l’olympiade. Celle-ci est marquée par les huit médailles obtenues par le nageur américain Michael Phelps, autant que le gymnaste russe Aleksandr Dityatin en 1980 (dans un contexte de boycott) et, pour la France, le titre que Laure Manaudou remporte au 400 mètres nage libre, mettant fin à un demi-siècle de disette de couronne olympique en natation. Au cours de ces Jeux Olympiques, la lutte féminine fait son apparition au programme olympique avec quatre catégories de poids, de même que le sabre féminin. Le Japon décroche des médailles dans toutes les catégories. Le budget des Jeux Olympiques d’Athènes, largement déficitaire, fait toutefois débat : de nombreuses infrastructures sportives n’ont pas été recyclées dans le contexte de crise économique et financière qu’a ensuite connue le pays.

En 2008, pour la première fois de son histoire, la République populaire de Chine organise les Jeux Olympiques. Au prix d’efforts souvent démesurés (le budget alloué de 42 milliards de dollars est le plus important de toute l’histoire de l’Olympisme) et de mesures draconiennes visant à afficher une modernité urbanistique et sociale, la Chine affirme par le biais du sport sa puissance économique et culturelle. Pourtant, ces Jeux Olympiques sont contestés : de nombreuses voix s’élèvent dans le monde contre le régime communiste du président Hu Jintao et les entraves aux droits de l’Homme en Chine, notamment au Tibet que la Chine occupe depuis 1950. Le CIO, se parant derrière l’apolitisme, parvient malgré tout à maintenir le cap et à éviter d’éventuels boycotts.

Au cours d’une cérémonie d’ouverture impressionnante organisée sous la houlette du cinéaste Zhang Yimou mettant en scène divers tableaux rappelant l’histoire du pays, les athlètes défilent dans le gigantesque stade national de Pékin surnommé « le nid d’oiseau » construit pour la circonstance. Bénéficiant d’installations des plus modernes, les compétitions se déroulent dans des conditions idéales avec une large couverture médiatique pilotée par la société Beijing Olympic Broadcasting Corporation (BOBC). La question de la pérennité de ces infrastructures se posera par la suite. 204 pays sont présents, soient 10.942 athlètes, dont 4.637 femmes (42,37 %), un progrès vers la parité qui n’est pas encore absolue, mais qui devient un objectif du CIO pour les prochaines olympiades (2021 à Tokyo et 2024 à Paris).

Outre sa réussite sur le plan de l’organisation, la Chine se montre impressionnante sur le plan des résultats sportifs (alors que la Mongolie, le Bahreïn et le Panama décrochent leurs premières médailles d’or) : elle se classe première au tableau des médailles avec 100 médailles dont 48 d’or devant les États-Unis (112 médailles dont 36 d’or) et la Russie (60 médailles dont 24 d’or). La suprématie des deux grandes nations olympiques est bousculée, dans un contexte particulier puisque ces Jeux Olympiques sont ceux des records : 40 records du monde et plus de 130 records olympiques sont battus. Si l’incontestable héros des Jeux Olympiques est Usain Bolt, le nageur américain Michael Phelps, qui remporte huit médailles d’or, fait sensation (entre 2004 et 2016, il totalise le chiffre époustouflant de 23 médailles d’or), tout comme la pongiste polonaise Natalia Partyka qui décroche la médaille d'or en simple et la médaille d'argent par équipe lors de ces Jeux Olympiques. Elle est une des deux seules athlètes (avec la nageuse sud-africaine Natalie du Toit) à participer à la fois aux Jeux Olympiques et Paralympiques.

En 2005, les membres du CIO désignent Londres par 54 voix contre 50 à Paris ; Moscou, New York et Madrid, également candidates, ont été éliminées successivement dans les premiers tours des votes. La compétition est si rude que le Premier ministre britannique Tony Blair et le président de la République française Jacques Chirac doivent se déplacer à Singapour pour faire du lobbying. Londres est alors la première ville à accueillir les Jeux Olympiques d’été pour la troisième fois dans l’histoire de l’Olympisme (1908, 1948, 2012). L’attractivité économique de cette capitale, l’influence britannique dans les institutions sportives internationales ainsi que le volontarisme politique expliquent ce choix. Provenant de 204 pays, ce sont 5.892 hommes et 4.676 femmes (44 %) qui concourent. Au tableau des médailles, la Grande-Bretagne se hisse au 3^e rang derrière les États-Unis (notamment grâce à Serena Williams qui remporte quatre médailles d’or olympiques) et la Chine. Cette réussite repose, sous l’égide de l’agence gouvernementale UK Sport, sur la mise en place d’un programme anticipateur de préparation à grande échelle visant à détecter et à encadrer les talents. Le Jamaïcain Usain Bolt remporte trois fois l’or sur 100 mètres, 200 mètres et 4x100 mètres, comme à Pékin en 2008, alors que l’Écossais Chris Hoy remporte une sixième médaille d’or olympique en cyclisme.

Pour la première fois, toutes les délégations comportent au moins une femme (ce qui n’était toujours pas le cas pour certains pays du Golfe dans les olympiades précédentes). Des épreuves féminines de boxe sont inaugurées, signe que désormais l’équité homme-femme s’affirme comme un des pivots de l’Olympisme après un siècle de combats continus pour tendre vers l’égalité la plus complète. Appareillé avec des spatules en carbone qui lui servent de jambes, Oscar Pistorius devient le premier athlète handicapé à disputer des épreuves olympiques de course à pied avec des valides (400 mètres et relais 4x400 mètres). Quant aux Jeux Paralympiques, jamais ils n’avaient bénéficié d’un tel succès populaire et médiatique grâce à la BBC, qui retransmet les épreuves. Preuve, là aussi, que l’égalité entre valides et handicapés est en marche dans le cadre de l’Olympisme.

Les Britanniques ont particulièrement réussi à promouvoir leur capitale et leur culture (country telling) avant et après l’événement. Les controverses ont néanmoins été nombreuses concernant l’économie et l’éthique des Jeux Olympiques : déplacement des populations de l’Est londonien au bénéfice des spéculateurs immobiliers, investissements colossaux, dimension écologique, devenir incertain du stade olympique (finalement repris par West Ham United dans des conditions très coûteuses pour la ville de Londres)... Au final, le bilan reste positif pour ces Jeux Olympiques qui deviennent très vite une référence tant au niveau sportif, du spectacle, de l’équilibre financier que de l’impact médiatique.

Les Jeux Olympiques de 2016 se déroulent pour la première fois en Amérique du Sud avec 11.238 athlètes et le chiffre record de 5.060 femmes (45,03 %). Ces Jeux Olympiques font néanmoins l’objet de vives polémiques, suite aux déplacements de populations pour la construction des infrastructures, à plusieurs scandales financiers qui se solderont par un déficit abyssal (130 millions d’euros) et à une forte empreinte environnementale. En outre, Rio de Janeiro est élue au moment où la crise financière de 2008 s’abat sur l’économie mondiale. Les investissements pour les Jeux sont vivement critiqués, alors que le pays enregistre une décroissance de son PIB pour la première fois depuis 1992.

Au cours des différentes épreuves, l’escrimeuse africaine-américaine Ibtihaj Muhammad est la première étasunienne voilée aux Jeux Olympiques : une image forte qui fera le tour du monde. Le nageur Michael Phelps devient l’athlète le plus médaillé de l’histoire des Jeux Olympiques tandis que la sprinteuse Allyson Felix devient – avec la Jamaïcaine Merlene Ottey – l'athlète féminine la plus médaillée de l'histoire des Jeux Olympiques (neuf médailles). La gymnaste états-unienne Simone Biles égale le record de médailles d’or obtenues en une édition avec quatre victoires, palmarès qui n’avait pas été atteint depuis 1900 à Paris. Héros des derniers Jeux Olympiques, le sprinteur jamaïcain Usain Bolt réitère quant à lui ses exploits de Pékin (2008) et de Londres (2012). En lutte libre féminine, la Japonaise Kaori Icho remporte son quatrième titre olympique consécutif dans la même épreuve, exploit seulement réalisé avant elle par Al Oerter, Carl Lewis et Michael Phelps. Une autre image politiquement marquante de cette Olympiade est l’engagement de l’Éthiopien Feyisa Lilesa, médaillé d’argent au marathon, qui franchit la ligne d’arrivée les bras croisés au-dessus de sa tête, en signe de protestation contre la politique menée par son gouvernement à l’encontre des Oromos.

Ces Jeux Olympiques introduisent plusieurs nouveautés : les Jeux Paralympiques, habituellement organisés en automne, ont lieu en été. De nouvelles disciplines sportives sont inscrites : le para-canoë et le para-triathlon. Cent cinquante-neuf nations y participent, un record. Le Comité International Olympique autorise également une équipe d'athlètes composée de réfugiés à participer aux compétitions — un nageur syrien et un lanceur de disque iranien — en qualité d'athlètes paralympiques indépendants. à participer aux compétitions. Au final, les États-Unis terminent à la première place pour les Jeux des valides et la Chine finit première pour les Jeux Paralympiques.

Les Jeux Olympiques de Tokyo, prévus en 2020, ont dû être reportés en 2021 en raison de la crise sanitaire mondiale provoquée par le coronavirus, situation unique dans l’histoire des Jeux Olympiques. Seules les guerres mondiales avaient obligé à annuler – et non à reporter – les Jeux Olympiques précédents, comme en 1916, en 1940 et en 1944. En 2021, Tokyo a accueilli près de 11.000 athlètes dont 48,60 % de femmes. Leitmotiv de toutes les éditions, les Jeux Olympiques de Tokyo ont été « les plus innovants ». Neuf grands domaines ont été visés, tels le transport avec la mise en œuvre d’un système de véhicules autonomes développé par Toyota, le sponsor automobile du CIO, ou encore le déploiement d’un dispositif de télécommunication en 5G. Comme en 1964, les Jeux Olympiques constituent une vitrine économique pour le Japon, mais les critiques ont été fortes, au Japon, sur le maintien de ces Jeux-là.

Conjointement aux Jeux Paralympiques, les Jeux de Tokyo ont mis l’accent sur leur héritage à venir, notamment à travers la réorganisation d’espaces urbains et une amélioration de l’accessibilité. Il s’agissait aussi de démontrer les capacités d’innovation du Japon dans les technologies de pointe, notamment l’usage de la robotique pour l’aide à la personne. Cinq nouveaux sports ont été au programme : le baseball-softball — très populaire sur l’archipel —, l’escalade indoor, le karaté — un des sports nationaux —, le skateboard, et le surf — marquant l’ancrage du Japon dans l’océan Pacifique, d’où est originaire ce sport nautique. Initiée depuis plusieurs décennies, l’introduction de nouveaux sports vise à rajeunir l’Olympisme sans déroger à la tradition et à faire concurrence aux nouveaux formats de compétition comme les X Games très populaires chez les jeunes. Les Jeux Olympiques de Tokyo 2020 ont prôné un modèle écologique de développement durable et ont milité en faveur du « zéro déchet » : dans le cadre des compétitions, l’objectif fixé a été de 65 % de produits directement réutilisés ou recyclés. Symboliquement, les podiums ont été construits à partir de plastiques recyclés (collectés auprès de la population locale) et les médailles réalisées, sur le même principe. Dans cette dynamique, les Jeux Olympiques de Tokyo2020 ont utilisés au maximum les sites de compétition existants, notamment ceux édifiés pour les Jeux Olympiques de 1964.

La mixité des genres a été un axe fort de ces Jeux Olympiques. De nouvelles épreuves sont ainsi apparues, comme le relais 4x400 mètres en athlétisme ou le judo par équipe mixte. Cette dynamique s’est retrouvée jusque dans la cérémonie d’ouverture, durant laquelle un système de double porte-drapeau (une femme et un homme) a été proposé pour la première fois (pour la France : Clarisse Agbegnenou et Samir Aït Saïd), offrant la possibilité aux Comités Nationaux Olympiques de faire défiler en tête de délégation une championne et un champion. Avec 48,60 % de femmes, ces Jeux Olympiques sont les plus paritaires de l’histoire, l’Olympiade suivante devra tendre vers la parité complète.

Le vote pour la double attribution des Jeux Olympiques 2024 et 2028 respectivement à Paris et Los Angeles a lieu le 13 septembre 2017, lors de la 131^e session du Comité International Olympique à Lima, la capitale du Pérou. Ces deux villes sont les seules candidates après les retraits de Boston, Hambourg, Rome et Budapest à la suite de référendums négatifs. Si cette attribution sécurise l’organisation sur une durée de dix ans, elle met en lumière la difficulté désormais d’organiser une telle compétition. Un accord de « jumelage olympique » est signé le 23 octobre 2017 entre les villes de Paris et Los Angeles. Les deux villes qui organiseront successivement les Jeux Olympiques et Paralympiques de 2024 (Paris et 2028 Los Angeles) expriment ainsi leur « volonté de renforcer leurs liens de coopération sur la base des valeurs partagées de l'Olympisme, d'améliorer la qualité de vie de leurs populations, de réduire les coûts imputés à leurs contribuables et de maintenir le plus haut niveau d'éthique et de transparence ». Pour la troisième fois, Paris va recevoir les Jeux Olympiques (1900 et 1924, un siècle plus tôt, tout un symbole). Cette relation avec l’Histoire se retrouve dans le logo des Jeux Olympiques parisiens puisque le chiffre 24 est un clin d’œil à 2024 mais aussi à 1924.

Cette olympiade devrait, selon les organisateurs, être celle des records de la parité, de la diversité, mais aussi de l’écologie avec la volonté de disposer de 70  % de sites existants pour accueillir les compétitions, 25  % des sites devant être conçus comme temporaires. L’enjeu urbanistique est majeur pour les futurs Jeux Olympiques et Paralympiques qui s’insèrent dans le projet d’aménagement urbain du « Grand Paris ».

En termes de parité, le nombre de femmes en lice aux Jeux Olympiques a considérablement augmenté en 30 ans. Pour Tokyo (déplacés à l’été 2021 en raison de la pandémie mondiale de Covid-19), la participation féminine a été de 48,60  %, avec un nombre d'épreuves mixtes multiplié par deux par rapport à l'édition de Rio 2016. Dans cette perspective, les Jeux Olympiques de 2024 seront les plus paritaires de l’histoire de l’Olympisme, à travers les 28 sports olympiques proposés (dont quatre nouveaux, avec le breaking, l’escalade, le skateboard, et le surf, dont les épreuves se tiendront en Polynésie). La France va aussi accueillir pour la première fois les Jeux Paralympiques d’été qui se dérouleront du 28 août au 8 septembre 2024. Ils constituent le plus grand événement sportif mondial pour les athlètes en situation de handicap. Ces épreuves vont rassembler 4.350 athlètes de 182 nations différentes sur plusieurs sites sportifs.