Pada penyelenggaraan Olimpiade Tokyo 2020 banyak Rekor dunia terpecahkan. Beberapa rekor abadi seperti milik perenang AS Michael Phelps di nomor renang 200m gaya kupu-kupu serta rekor di nomor lari 100m dan 200m putra milik Usain Bolt mungkin masih belum mampu terpecahkan di Olimpiade Tokyo 2020. Sejumlah rekor dunia baru berhasil dicatatkan para atlet di Olimpiade Tokyo 2020. Tiga rekor dunia atletik Karsten Warholm dari Norwegia di lari gawang 400m putra, Sydney McLaughlin dari Amerika di nomor putri dan Yulimar Rojas dari Venezuela di lompat tiga kali putri. Atlet angkat besi asal Georgia, Lasha Talakhadze 109 kg meraih tiga rekor dunia dalam satu nomor untuk angkat besi putra.
Berikut daftar atlet yang memecahkan rekor dunia di Olimpiade Tokyo 2020 :
1. Caeleb Dressel (Amerika Serikat) Tak hanya sukses menyabet 5 medali emas di Olimpiade Tokyo, perenang Amerika Serikat (AS), Caeleb Dressel juga berhasil memecahkan satu rekor dunia dan tiga rekor Olimpiade. Perenang berusia 24 tahun itu sukses memecahkan rekor dunia dan Olimpiade di nomor 100m gaya kupu-kupu atas namanya sendiri dengan catatan waktu 49,25 detik.
2. Sydney McLaughlin (Amerika Serikat) Atlet Amerika Serikat, Sydney McLaughlin mempertajam rekor dunia atas namanya sendiri pada nomor lari gawang 400m putri saat memenangi medali emas Olimpiade Tokyo 2020. McLaughlin memecahkan rekor dengan catatan waktu 51,46 detik. Catatan ini memperbaharui rekor dunia atas namanya sendiri yang dicetak pada 26 Juni 2021 saat kualifikasi Olimpiade dengan waktu 51,90 detik.
3. Karsten Warhlom (Norwegia) Atlet lari gawang Norwegia, Karsten Warholm berhasil memecahkan rekor dunia dan rekor Olimpiade di Olimpiade Tokyo 2020 pada nomor lari gawang 400m putra. Tampil di final lari gawang 400m putra di Stadion Olimpic, Tokyo, Selasa (3/8), Warholm berhasil menjadi yang tercepat dengan catatan waktu 45,94 detik.
4. Yulimar Rojas (Venezuela) Atlet Venezuela, Yulimar Rojas berhasil memecahkan rekor dunia lompat jangkit yang bertahan 26 tahun saat memenangkan medali emas di Olimpiade Tokyo 2020. Atlet putri berusia 25 tahun itu berhasil mencatatkan rekor lompatan 15,67 meter. Torehan itu mengalahkan rekor dunia sebelumnya yang dipegang atlet Ukraina, Inessa Kravets dengan lompatan 15,50 meter pada Agustus 1995.
5. Tatjana Schoenmaker (Afrika Selatan) Perenang Afrika Selatan, Tatjana Schoenmaker berhasil memecahkan rekor dunia di nomor 200 meter gaya dada putri dengan catatan waktu 2 menit 18,95 detik di Olimpiade Tokyo 2020. Raihan tersebut membuatnya memecahkan rekor dunia yang sebelumnya dipegang perenang Denmark, Rikke Moller Pedersen di Kejuaraan Dunia Barcelona 2013. Saat itu Pedersen mencatatkan waktu 2 menit 19,11 detik.
6. Shi Zhiyong atlet angkat besi China Men's 73 kg Total 364 kg - Shi Zhiyong adalah atlet angkat besi Tiongkok, Juara Olimpiade dua kali, Juara Dunia tiga kali dan Juara Asia empat kali yang berkompetisi dalam kategori 69 kg hingga 2018 dan 73 kg mulai 2018 setelah Federasi Angkat Berat Internasional mengatur ulang kategori.
7. Lasha Talakhadze atlet angkat besi 109kg Georgia rekor angkatan 488 kg - Lasha Talakhadze adalah atlet angkat besi Georgia, memegang rekor dunia terlepas dari kategori berat dalam merebut, yang bersih dan brengsek dan total sejak 2017. Talakhadze adalah Juara Olimpiade dua kali, Juara Dunia empat kali, dan Juara Eropa lima kali yang bersaing dalam kategori kelas berat super.
8. Changhong Zhang (China/nomor menembak 50m rifle 3 positions putra) - Zhang Changhong adalah penembak olahraga Cina. Dia berpartisipasi di Kejuaraan Menembak Dunia ISSF 2018, memenangkan medali perunggu.
9. Zuzana Rehák-Štefečeková (Slovakia/nomor menembak trap putri) - Zuzana Rehák-Štefečeková adalah penembak olahraga wanita Slovakia. Dia memenangkan medali emas di acara Perangkap Wanita di Olimpiade Musim Panas 2020 dan medali perak di Olimpiade Musim Panas 2008 dan 2012.
10. Aleksandra Miroslaw {Polandia/panjat tebing nomor speed wanita) - Aleksandra Mirosław adalah pendaki kecepatan Polandia dan juara dunia pendakian kecepatan dua kali.
11. Tim balap sepeda Italia di nomor beregu putra
12. Tim balap sepeda Jerman di nomor beregu putri
13. Tim sprint sepeda putri China
14. Tim renang AS di nomor gaya ganti estafet 4x100m putra
15. Tim renang Inggris Raya di nomor estafet 4x100m campuran
16. Tim renang China di nomor estafet gaya bebas 2x200m putri
17. Tim renang Australia di nomor gaya bebas 4x100 meter putri.
