På trods af at atleterne i Sovjetunionen vandt størstedelen af medaljer ved hvert OL i fyrre år, blev det største sportsforum på planeten kun afholdt i Sovjetunionen. Dette skete i 1980, da legene til XXII-sommer-OL blev afholdt i Moskva og flere andre byer i Sovjetunionen.
Moskva var i stand til at opnå retten til at være vært for Summer Olympians Forum anden gang. Det første forsøg blev foretaget i 1970 på IOC's 69. session, men i den endelige afstemning gik sejren til det canadiske Montreal. Det er dog bemærkelsesværdigt, at begge kanadernes rivaler ved afstemningen - Moskva og Los Angeles - blev hovedstæderne for de næste to olympiader. Moskva blev officielt udnævnt til mødestedet for XXII sommerlege i 1974 i Wien på IOCs 75. session.
Kort efter at Moskva blev valgt som hovedstad for de fremtidige OL, begyndte store programmer til opførelse af nye sportsfaciliteter og modernisering af byinfrastruktur at blive implementeret i byen. I alt 78 nye sportsfaciliteter blev bygget. På stedet for Burevestnik-stadionet blev det olympiske sportskompleks bygget, svarende til hvilket i verden ikke eksisterede dengang, og selv nu er det stadig den største bygning af denne art i Europa. En unik belægning blev lagt på det nye Krylatskoye cykelsti, som tillod olympierne at sætte 13 verdensrekorder. Foruden sportsfaciliteter blev den olympiske landsby, hotelkomplekset Cosmos, den anden terminal i den internationale lufthavn ved Sheremetyevo, det olympiske pressecenter på Zubovsky Boulevard og andre faciliteter bygget.
Ud over Moskva deltog Mytishchi nær Moskva og fire andre byer i Sovjetunionen i 1980 Summer Games-konkurrencer. Skydningskonkurrencer blev afholdt i Mytishchi, sejlads konkurrencer blev afholdt i Tallinn, og kampe af de indledende olympiske fodboldturneringer blev afholdt på stadioner i Minsk, Kiev og Leningrad.
Åbningsceremonien for OL i Moskva fandt sted den 19. juli 1980, og spillene sluttede den 3. august. På grund af den officielle boykot af spillet af politiske årsager fra flere dusin lande viste antallet af atleter, der deltog i det (ca. 5.200), at være mindre end forventet. Ved XXII sommerlege blev der spillet 203 sæt priser, 36 verdens- og 74 olympiske rekorder blev sat.
