India berkompetisi di Olimpiade Musim Panas 2020 di Tokyo. Awalnya dijadwalkan berlangsung dari 24 Juli hingga 9 Agustus 2020, Olimpiade ditunda menjadi 23 Juli hingga 8 Agustus 2021 karena pandemi COVID-19.[1] India debut pada Olimpiade Musim Panas 1900 di Paris, dan telah tampil di setiap edisi Olimpiade Musim Panas sejak 1920. India mengirimkan kontingen terbesarnya sebanyak 126 atlet ke Olimpiade 2020. Sejauh ini, Olimpiade Musim Panas 2020 menjadi Olimpiade paling sukses untuk India sejak penampilan Olimpiade reguler pertamanya pada tahun 1920, memperoleh 7 medali (1 emas, 2 perak, dan 4 perunggu).
Dalam nomor lempar lembing putra, Neeraj Chopra memenangkan medali emas pertama India dalam atletik, emas individu kedua negara dan emas individu pertama sejak Olimpiade Beijing 2008 yang dimenangkan oleh Abhinav Bindra (Menembak). Ini juga merupakan medali atletik pertama India sejak penampilan pertamanya sebagai negara merdeka pada tahun 1948, dan ketiga secara keseluruhan setelah medali perak Norman Pritchard pada tahun 1900. Saikhom Mirabai Chanu memenangkan perak pertama India dalam angkat besi wanita (49 kg), menjadi yang pertama peraih medali Olimpiade India pertama dalam olahraga tersebut sejak tahun 2000. P. V. Sindhu memenangkan perunggu dalam bulu tangkis putri untuk menjadi atlet putri India pertama dan India kedua yang memenangkan dua medali Olimpiade berturut-turut dalam nomor individu (setelah memenangkan medali perak pada tahun 2016). Tim hoki lapangan nasional putra memenangkan medali perunggu, medali Olimpiade pertama mereka sejak 1980.