Der bestehende olympische Rekord wurde bei diesen Spielen nicht erreicht. Im schnellsten Rennen, dem Finale, verfehlte der deutsche Olympiasieger Dieter Baumann mit seinen 13:12,52 min den Rekord um 6,93 Sekunden. Zum Weltrekord fehlten ihm 14,13 Sekunden.
Die Teilnehmer traten zu insgesamt vier Vorläufen an. Für das Finale qualifizierten sich pro Lauf die ersten drei Athleten. Darüber hinaus kamen die vier Zeitschnellsten, die sogenannten Lucky Loser, weiter. Die direkt qualifizierten Läufer sind hellblau, die Lucky Loser hellgrün unterlegt.
Sechzehn Athleten bestritten das Finale: drei Kenianer, zwei Äthiopier, zwei Marokkaner sowie jeweils ein Läufer aus Deutschland, Frankreich, Italien, den Niederlanden, Portugal, Spanien, Tansania, den USA und Großbritannien.
Die Ausgangssituation ließ einen Kampf zwischen dem Deutschen Dieter Baumann, Olympiazweiter von 1988 und den Spitzenläufern aus Afrika erwarten. Dazu gehörten vor allem der kenianische Weltmeister Yobes Ondieki, Vizeweltmeister Fita Bayisa aus Äthiopien sowie der Marokkaner Brahim Boutayeb. In den Rennen der Olympiasaison vor diesen Spielen hatte Baumann mehrere der afrikanischen Topathleten besiegt. Allerdings waren dies keine Tempoläufe gewesen, Baumann hatte seine enorme Spurtkraft ausspielen können und es war die Frage, ob er dazu bei einem schnellen Rennen, das ihm die Afrikaner aufzwingen würden, noch in der Lage wäre, denn die Bestzeiten der Afrikaner lagen bis zu zehn Sekunden unter Baumanns persönlichem Rekord.
Im Finale lief eigentlich alles anders als erwartet. Zunächst begann der Kenianer Dominic Kirui mit der Führungsarbeit, wurde aber nach gut zwei Kilometern abgelöst. Die Afrikaner setzten überraschenderweise nicht von Anfang an bedingungslos auf die Tempokarte. Es wurde zwar sehr schnell gelaufen, aber das lag durchaus in Baumanns Möglichkeiten. Bei 3000 Metern hatte sich eine sechsköpfige Spitzengruppe gebildet bestehend aus fünf Afrikanern – Bayisa, Worku Bikila aus Äthiopien, Paul Bitok aus Kenia, Boutayeb und Ondieki – sowie Baumann als einzigem Europäer. In der letzten Runde, für die Baumann eigentlich einen langgezogenen Spurt von der Spitze angekündigt hatte, geriet er auf der Gegengeraden in Schwierigkeiten. Er steckte mitten im Pulk, der Weg nach ganz vorne wäre nur mit viel Krafteinsatz außen vorbei an den vor ihm liegenden Läufern möglich gewesen. So führte Bitok vor Bayisa, Boutayeb, Baumann und Ondieki. In der letzten Kurve wurde das Rennen immer schneller, Boutayeb griff die beiden Führenden außen an, kam jedoch nicht vorbei. Dahinter lief Baumann auf der Innenbahn und war ziemlich eingeklemmt, als es auf die Zielgerade ging. Es war kaum Platz, um da noch ganz nach vorne zu kommen. Bitok setzte sich sogar etwas ab. Aber dann machte Bayisa die Innenbahn frei und Baumann nutzte entschlossen diese Chance. Er stürmte an Boutayeb und Bayisa vorbei und hatte genügend Reserven, um auch Bitok noch zu stellen. So wurde Dieter Baumann Olympiasieger vor Paul Bitok und Fita Bayisa. Er lief die letzten 100 Meter dabei in 11,9 Sekunden.[3] Brahim Boutayeb blieb der vierte Platz. Yobes Ondieki und Worku Bikila belegten deutlich dahinter die Ränge fünf und sechs.
Dieter Baumann errang den ersten deutschen Olympiasieg über 5000 Meter der Männer.
Vierter wurde der 10.000-Meter-Olympiasieger von 1988 Brahim Boutayeb (hier im Jahr 2012)
Abel Antón (Foto: 2008) kam auf den achten Platz – 1997 und 1999 wurde er Weltmeister im Marathonlauf
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