Торжественное открытие началось 19 июля в 16:00 со звоном кремлевских курантов.
В начале церемонии в знак преемственности античным Олимпийским играм на арену вышли юноши и девушки в древнегреческих одеждах. Их сопровождали три колесницы.
Затем прошествовали спортсмены из разных стран. Шестнадцать национальных сборных, все-таки приехавших на игры вопреки решению своих государств из-за бойкота Игр в СССР, появились на стадионе под знаменами МОК. Затем советский баскетболист Сергей Белов, олимпийский чемпион 1972 года, зажег олимпийский огонь.
В концертной программе, длившейся около трех часов, участвовали свыше 16 тысяч спортсменов и артистов. Представители пятнадцати республик СССР исполнили танцевальную сюиту "Дружба народов". Однако ключевым моментом было выступление гимнастов.
Спортсмены формировали пять колец Игр - символ единения пяти континентов. В центре каждого круга стояла пирамида, а на ней на обручах сидели гимнасты. Под звуки вальса, начиная от внутренних кругов, спортсмены начинали наклоняться и имитировать распространение кругов. По воспоминаниям очевидцев, стадион взрывался от восторга.
Самым удивительным и трудным для подготовки был оригинальный "экран" из зрителей, показавших 174 "картины". 4,5 тысячи участников этого проекта, у каждого из которых имелись наборы разноцветных флажков, съемных манишек, рисованных панно и шапочек, меняли их, создавая рисунки на трибуне: герб СССР, солнце, плакаты, призывающие к миру, и, конечно же, символ Олимпиады-80 – Мишку.