北京曾经于1993年申请举办过2000年夏季奥林匹克运动会，但最终在最后一轮的投票中以2票之差败于澳大利亚 悉尼。1998年，北京再次提出申办2008年奥运会，以“新北京，新奥运”为竞选口号,并提出“绿色奥运”“人文奥运”“科技奥运”的理念。与第一次申办时一样，北京的申办得到了超过90%以上北京市民和中国人民的支持。虽然在交通、环境等一系列问题上遭到一些国际媒体与人士的担忧，北京还是在与伊斯坦布尔、大阪、巴黎及多伦多4座城市的竞争中脱颖而出，在2001年7月13日莫斯科举行的国际奥委会第112届年会中，由奥委会主席萨马兰奇宣布成为2008年奥运会的主办者。
2003年8月3日，2008年奥运会的会徽正式发布，会徽由成龙和邓亚萍共同捧出。
2004年6月，曾经传出中国国家体育总局动用奥委会资金的传闻，在国内及世界上都造成了一些负面影响。但后来中国国家体育总局声明说这是一个失实报道，并且相关媒体已发表更正说明。
在奥运市场开发方面，除了完成场馆建设的大部分法人招标外，北京奥组委已经确定了6家合作伙伴，其中包括多家中国本地企业。奥运会的赞助商计划也将在2005年开始启动。
2004年10月，国际奥委会主席罗格访问北京视察奥运会的筹备情况，对目前的进度表示满意。北京市政府还与国际奥委会共同确定了2008年奥运会的开幕式将在2008年8月8日晚上8:08举行，象征吉祥。
马术项目方面，国际奥委会和马术联会在2005年7月8日中午于新加坡宣布，香港获得马术主办权，这是奥运会历史上第二次由两个国际奥委会来承办同一届奥运会。
2005年11月11日，北京举行了“北京2008奥运会吉祥物发布暨倒计时1000天”活动，在活动中公布了2008年夏季奥林匹克运动会吉祥物。
2006年4月16日，开、闭幕式创作团队揭晓。导演张艺谋担任总导演，包括国学大师季羡林和好莱坞电影导演史蒂文·斯皮尔伯格在内的多位中外名家将作为文化艺术顾问。
