Igrzyska rozpoczęły się 15 września, a na starcie stanęło 167 reprezentantów Polski (129 mężczyzn i 58 kobiet).
Kibice liczyli na tak świetne rozpoczęcie jak cztery lata wcześniej, ale Renata Mauer tym razem nie awansowała nawet do finału w strzelaniu z karabinu pneumatycznego. Aż pięć dni musieliśmy czekać na pierwsze złoto. Zawodniczka Śląska Wrocław podniosła się po kiepskim starcie i odniosła zwycięstwo w karabinie sportowym w trzech postawach. Był to jej trzeci olimpijski medal w karierze.
Dwa dni później w chodzie na 20 km wystartował Robert Korzeniowski. Polak pałał żądzą rewanżu za dyskwalifikację na MŚ 1999. Postanowił więc powalczyć o medal na obu dystansach. Na krótszym nie był faworytem, ale doszedł na drugim miejscu za Bernardo Segurą. Nasz reprezentant tylko przez kilka minut był srebrnym medalistą. Gdy Korzeniowski udzielał wywiadu TVP dowiedział się, że zwycięzca został zdyskwalifikowany, a nie zdjęto go z trasy tylko przez zbieg okoliczności.
Po drugie złoto chodziarz pomaszerował 29 września. Na 50 km był hegemonem i wszyscy spodziewali się pewnego zwycięstwa. Polak nie zawiódł, wygrywając o ponad minutę z drugim na mecie Łotyszem Aigarsem Fadejevsem. Stał się tym samym pierwszym zawodnikiem, który podczas jednych igrzysk wygrał na 20 i 50 km.
Największymi niespodziankami tamtej olimpiady w polskiej ekipie byli młociarze – Szymon Ziółkowski i Kamila Skolimowska.
Zawodnik z Poznania niezłą formę zasygnalizował już w kwalifikacjach. Drugi rzut w finale wysforował go na pierwsze miejsce (79.87). W czwartej próbie Polak jeszcze poprawił rezultat (80.02) i mógł cieszyć się ze złota.
Skolimowska wygrała historyczny, bo pierwszy, olimpijski konkurs młociarek. Faworytką była Rosjanka Olga Kuzienkowa, ale młoda Polka w trzecim rzucie uzyskała odległość 71.16 m. Rywalka nie zdołała odpowiedzieć, przegrywając ostatecznie o niemal 1,5 m.
“Biało-czerwoni” w Sydney jedno złoto wyłowili z wody. Zawodzących przez lata kajakarzy godnie zastąpili wioślarze, którzy po raz pierwszy w historii igrzysk stanęli na najwyższym stopniu podium. Robert Sycz i Tomasz Kucharski byli już mistrzami świata z 1997 i 1998 roku. W finałowym wyścigu w Australii wyprzedzili Włochów oraz Francuzów.
Poza sześcioma złotymi krążkami na dorobek Polski podczas IO 2000 złożyło się jeszcze pięć srebrnych medali i trzy brązowe.
Dopiero w finale przegrała drużyna florecistek (Sylwia Gruchała, Magdalena Mroczkiewicz, Anna Rybicka, Barbara Wolnicka). Na drugich miejscach rywalizację skończyli sztangiści Agata Wróbel i Szymon Kołecki oraz kanadyjkarze – Daniel Jędraszko i Paweł Baraszkiewicz (kajakarstwo klasyczne, 500 m), Krzysztof Kołomański i Michał Staniszewski (kajakarstwo górskie).
Brązowe medale dorzucili gimnastyk Leszek Blanik oraz męska czwórka kajakowa na 1000 m (Grzegorz Kotowicz, Adam Seroczyński, Dariusz Białkowski, Marek Witkowski) i kobieca osada K-2 na 500 m (Beata Sokołowska, Aneta Pastuszka).
W Sydney zagrały dwie polskie drużyny. Koszykarki w grupie wygrały trzy mecze, a przegrały dwa. W ćwierćfinale nie miały żadnych szans z Australią (48-76), a w spotkaniu o 7. pozycję pokonały Słowację.
Po 20 latach na igrzyska wrócili hokeiści na trawie. Jedyne zwycięstwo odnieśli w spotkaniu z Hiszpanią, zremisowali jeszcze z Argentyną oraz Indiami, a ostatecznie skończyli rywalizację na ostatnim miejscu (12).
Trzeba jeszcze wspomnieć o największych rozczarowaniach. Zawód sprawili mistrzowie olimpijscy z Atlanty. Już w pierwszej walce poległ Paweł Nastula, z marzeniami o medalach szybko pożegnali się Ryszard Wolny, Włodzimierz Zawadzki i Andrzej Wroński. Na czwartym miejscu regaty w klasie Finn zakończył Mateusz Kusznierewicz.
W klasyfikacji medalowej Polska uplasowała się na 14. pozycji
