Маршрут
В честь возвращения Олимпийских игр на родину было решено впервые сделать эстафету всемирной. Она побывала на пяти континентах, символами которых являются олимпийские кольца. Эстафета проделала путь через все города предыдущих Игр, а также ряд других значимых спортивных, исторических и культурных объектов.
Пламя зажгли в Олимпии 25 марта — в день 108-летия современных Олимпийских игр, после чего начался первый семидневный этап эстафеты по Греции. Пламя прибыло на стадион «Панатинаикос» в Афины, где 64 дня горело в специальной чаше до начала следующей стадии. 2 июня его доставили в Афинский международный аэропорт и отправили в Сидней, который принимал предыдущую летнюю Олимпиаду. Первым факелоносцем международного этапа стала олимпийская чемпионка 2000 года в беге на 400 метров Кэти Фримен, принявшая факел в Сиднее 4 июня.
Эстафета продолжила путь через Мельбурн, Токио, Пекин, Дели, Каир и Кейптаун, который стал первой в истории остановкой олимпийского огня в Африке. После перелета через Атлантику пламя посетило Рио-де-Жанейро, Мехико, Лос-Анджелес, Сент-Луис, Атланту и Нью-Йорк. Из Монреаля огонь вернулся в Европу. Эстафета продолжилась через Антверпен, Брюссель, Амстердам, Женеву, Лозанну, Париж, Лондон, Барселону, Рим, Мюнхен, Берлин, Стокгольм, Хельсинки, Москву, Киев, Стамбул, Софию и Никосию.
9 июля
Огонь вернулся в Грецию, и в Ираклионе на острове Крит начался заключительный этап. Вторая греческая часть эстафеты длилась 36 дней, за которые пламя посетило 54 префектуры, 32 острова и 24 археологических и исторических объекта. Эстафета завершилась 13 августа, когда на церемонии открытия зажгли главную чашу Олимпийского стадиона в Афинах.