Для участия в афинских Олимпийских играх Китай направил делегацию в составе 407 спортсменов. Они принимали участие в соревнованиях по 26 большим видам спорта. Китайская делегация выиграла 32 золотых, 17 серебряных и 14 бронзовых медалей, она была второй после США, которые выиграли 35 золотых медалей. Впервые в истории золотые медали завоевали китайские команды по женскому теннису, мужской легкой атлетике, борьбе и по гребле на байдарках и каноэ. В частности, китайский атлет Лю Сян завоевал золотую медаль в беге на 110 метров с барьерами. Эта первая олимпийская золотая медаль по легкой атлетике, которую завоевали китайские атлеты в истории Олимпиады. 3 спортсмена из Китая 5 раз побили 6 мировых рекордов, 13 человек 21 раз установили новый олимпийский рекорд.
Церемония закрытия длилась около двух часов. После красочного выступления греческих артистов к зрителям обратились президент оргкомитета "Афины-2004" Иоанна Ангелопулос-Даскалаки и глава МОК Жак Рогге, в один голос поблагодарившие спортсменов и греческий народ за незабываемую атмосферу Игр. Они выразили уверенность в успехе следующей Олимпиады, которую в 2008 году предстояло принять Пекину. Затем президент МОК Жак Рогге передал флаг Олимпийских игр Ван Цишаню, мэру столицы Китая. На закрытии Афинской Олимпиады около 200 китайских артистов выступили с замечательной художественной программой "С Олимпии до Великой китайской стены", пригласив всех на Пекинскую Олимпиаду-2008.