Els Jocs Olímpics d'Estiu de 1964, oficialment anomenats Jocs Olímpics de la XVIII Olimpíada, es van celebrar a la ciutat de Tòquio (Japó) entre els dies 10 i 24 d'octubre de 1964. En aquests Jocs hi van participar 5.151 esportistes (4.473 homes i 678 dones) de 93 comitès nacionals competint en 19 esports i 163 especialitats.
Aquests foren els primers Jocs realitzats a Àsia, i els primers en els quals s'exclogué Sud-àfrica a causa de l'aplicació del règim de l'apartheid.
Líbia, si bé fou inicialment inclosa com a participant, fou expulsada dels Jocs abans d'iniciar-se la competició; així mateix fou exclosa de la competició Sud-àfrica a conseqüència de l'aplicació del règim de l'apartheid. Els atletes de la República Democràtica Alemanya i la República Federal Alemanya novament competiren sota una mateixa bandera (Equip Unificat Alemany).
El govern va aprovar un crèdit de 1.800 milions de dòlars per a l'acondicionament de la ciutat de Tòquio per al desenvolupament dels Jocs Olímpics. Aquesta ciutat es va transformar radicalment en aquella època: obrers organitzats en quatre torns ininterromputs van construir la majoria d'instal·lacions esportives i van modernitzar la ciutat. La inversió total dels jocs s'estima entorn dels 3.000 milions de dòlars.
Aquests foren els primers Jocs Olímpics televisats en color i transmesos en directe per satèl·lit a Nord Amèrica i Europa. Els nous avanços tecnològics es deixaren veure en els jocs gràcies a la utilització de la càmara lenta i del registre dels temps exactes mitjançant la utilització d'ordinadors.
El judo i el voleibol, esports molts populars al Japó, foren introduïts al programa olímpic de forma permanent. Així mateix s'introduí la prova femenina de pentatló en les proves atlètiques.
La gimnasta soviètica Larissa Latínina aconseguí les seves últimes sis medalles olímpiques en la seva tercera participació en uns jocs, aconseguint ser l'esportista més premiada de la història amb un total de 18 medalles olímpiques.
L'australiana Dawn Fraser aconseguí vèncer, per tercer cop consecutiu, la prova final dels 100 metres lliures en natació, un fet que també aconseguí el soviètic Vyacheslav Ivanov en la prova de scull individual de rem.
L'atleta nord-americà Billy Mills, especialista de distàncies curtes, va sorprendre a l'aconseguir la victòria en la prova de 10000 metres llisos. Fins al moment és l'única victòria d'un esportista nord-americà en aquesta prova.
Bob Hayes aconseguí guanyar el títol dels 100 metres llisos amb un temps de 10.0 segons, igualant el rècord mundial. Durant la realització de les semifinals d'aquesta prova realitzà un temps de 9.9 segons, però no fou reconegut com a temps reals per culpa del vent.