Маршрут
Огонь был зажжен 12 марта 2020 года в Олимпии на фоне пандемии коронавируса. На следующий день, когда множество зрителей собралось посмотреть, как факел пронесут через Спарту, было решено приостановить эстафету в Греции, чтобы не подвергать людей риску. Как и планировалось изначально, 19 марта факел был передан оргкомитету Токио-2020 на афинском стадионе «Панатинаикос», хотя и без зрителей.
На следующий день факел прибыл на авиабазу Мацусима в префектуре Мияги. Трехкратная олимпийская чемпионка по борьбе Саори Есида и трехкратный олимпийский чемпион по дзюдо Тадахиро Номура спустили лампу безопасного огня с самолета. За следующие несколько дней в знак солидарности с регионами, наиболее пострадавшими от разрушительного землетрясения и цунами 2011 года, пламя побывало в различных местах в префектурах Иватэ, Мияги и Фукусима.
Двадцать четвертого марта Международный олимпийский комитет и оргкомитет Токио-2020 объявили о переносе Олимпийских игр на 2021 год в связи с пандемией. Эстафету, которая должна была начаться 26 марта на спортбазе J-Village в Фукусиме, тоже перенесли. Несколько дней пламя было выставлено на обозрение в Фукусиме, но затем в целях борьбы с распространением вируса его скрыли от публики и хранили в Токио. На всеобщее обозрение оно вернулось 31 августа в Олимпийском музее Японии в Токио, где прошла специальная церемония. С 7 ноября 2020 года огонь демонстрировался в различных городах и регионах Японии.
В соответствии с изначальными планами олимпийская эстафета в 2021 году посетила за 121 день 47 префектур Японии. Она началась 25 марта и Японии в J-Village в Фукусиме. Первой участницей стала серебряная медалистка лондонской Олимпиады-2012 Адзуса Ивасимидзу. Футболистку сопровождали другие игроки сборной Японии, победившие в 2011 году на женском чемпионате мира. Олимпийское пламя посетило множество знаковых мест, включая водопад Нати и храм Хорю-дзи. В префектуре Нара 12 апреля в эстафете приняла участие 109-летняя Сигэко Кагава. А 17 мая эстафета посетила Мемориальный парк мира в Хиросиме, где горит вечный Огонь мира.
Некоторые этапы эстафеты пришлось скорректировать из-за пандемии или заменить церемониями. Например, в Осаке 13 и 14 апреля огонь пронесли через парк без зрителей. На открытии Олимпиады 23 июля в Токио Саори Есида и Тадахиро Номура внесли факел на стадион и передали трем бывшим звездам бейсбола: Сигэо Нагасиме, Садахару О и Хидэки Мацуи.
После них пламя понесли доктор Хироки Охаси, медсестра Дзюнко Китагава и паралимпийская спортсменка Вакако Цутида. Затем шестеро школьников из префектур Иватэ, Мияги и Фукусима передали огонь Наоми Осаке. Теннисистка взошла на восьмиугольную сцену, изображающую гору Фудзи, и подожгла чашу олимпийского огня.