中国的参赛选手们没有辜负举国同胞和海外侨胞们的期望。被视为重点种子的东北短跑选手、东北大学体育系学生刘长春在预赛中过关斩将，全部以第一名的优秀成绩晋级决赛。八月八日上午十时整，洛杉矶奥林匹克体育馆内人山人海、座无虚席，现场超过万名前来观看男子100米短跑决赛的从北美各地赶来的美国华侨、中国留学生、中国商人们以及中国驻美公使严鹤龄、中国驻国联全权代表施肇基、北美华侨领袖司徒美堂等人在中国代表队选手刘长春第一个冲过终点线的时候一起海啸般地站起身并爆发出雷鸣般的欢呼声和掌声。中国运动员在奥运会上第一枚金牌就此诞生。各国记者对着挥舞着中华民国国旗激动绕场奔跑的刘长春拼命拍照，闪光灯此起彼伏。体育馆内的华侨们使劲擦着眼泪，鼓掌高喊“祖国万岁”，手中的青天白日满地红国旗拼命晃动着，现场欢声雷动，汉语的欢呼声响彻了云霄。美国《华盛顿邮报》对此说道：“...在这一刻，中国人爆发出惊天动地的热情和极度而疯狂的欢呼声，因为中国人等待这一刻已经很久了，这是一种压抑了很久、积蓄了很久并彻底爆发出的热情。刘的胜利对于中国人来说，甚至不亚于去年中国东北军在东北战场上取得的胜利。这一刻是中国人尽情欢呼和庆祝的时刻，这一天也是中国人的节日。”当时，严鹤龄和施肇基互洒热泪地拥抱在一起，已经六十五岁的司徒美堂老先生老泪横流，高兴得像个小孩子般手舞足蹈。体育馆内巨大汉语欢呼声甚至都把正在用英语播报的体育馆播音员的声音给盖了下去：“各位观众！各位听众！男子100米短跑比赛刚刚结束！获得第一名的是中国选手刘长春！他的成绩是10.5秒，一项新的世界纪录诞生了！这也是中国在奥运会上第一次正式参赛以及第一次获得世界冠军！”
男子100米赛跑的第一名是刘长春，第二名和第三名是美国选手托兰和美国选手麦特尔夫。刘长春不但成为中国奥运会第一个冠军，身负国家荣誉和同胞重托的他还创造了一个惊人的奇迹。在夺下男子100米短跑的世界冠军后，刘长春在接下来的男子200米短跑和男子400米短跑中又一鼓作气地蝉联这两个冠军，成绩分别是22.2秒、50.5秒，不但突破了他个人在国内创造了记录，还创造了新的世界记录。刘长春被美国媒体称赞为“东方飞毛腿”。
刘长春的旗开得胜极大地鼓舞了其他中国参赛选手的士气，不少选手在奥运赛场上超水平发挥，突破了在国内创造的个人记录。长跑运动员、东北大学体育系学生于希渭在男子800米赛跑决赛中夺得冠军，成绩为1分55秒，突破了他在国内的两分钟最佳记录。于希渭接下来在男子1500米赛跑决赛中夺得亚军，成绩为4分钟整。最后在参加男子5000米长跑比赛时，于希渭负给芬兰选手劳里莱赫莱宁和美国选手拉尔希尔，遗憾地位列第三名。
来自东北的中国女子短跑选手孙桂云在100米赛跑中以0.1秒的微弱差距输给了波兰女子短跑选手瓦拉谢维奇，夺得亚军。但瓦拉谢维奇后来被某医生指控“她”其实是一名男性，闹得纷纷扬扬。孙桂云随后在女子200米短跑和女子200米接力赛跑中分别获得金牌和铜牌。
中国男子足球国家队在队长李惠堂的率领下奋勇苦战，最终夺得世界季军。
这场奥运会最后的奖牌榜是：东道主美国以40块金牌的绝对优势而位居榜首，意大利以12块金牌成为第二，法国瑞典分别第三第四，中国和日本同时以7块金牌并列成为第五，但日本的银牌和铜牌数目比中国队多三块。值得一提的是，中日两国的代表队在奥运赛场上针锋相对、互相拆台。不知道是美方的故意安排还是无意疏忽，中日两队的居住区靠在一起，因此在获知中国队第二天参赛时，日本队的队员便在前一天夜里通宵大声唱歌或高声谈笑以干扰中国选手的休息，中国队的选手们随后以牙还牙，在日本队员即将参赛的前一天晚上在日本队居住区内大放鞭炮并敲锣打鼓。男子吊环比赛时，由于不允许教练员把运动员托上去，再加上吊环的高度是2.50米，因此日本队提出，由于日本运动员身材矮小，希望能降低吊环的高度。顿时，早就围聚在赛场周围等着看日本队洋相的中国选手纷纷幸灾乐祸地高喊“小日本”，并喝倒彩吹口哨。男子篮球比赛时，代表中国的东北大学篮球队同日本代表队在球场上因为一次无法判明的恶意犯规而导致双方球员发生口角争执，继而演变成肢体冲突，最后直接变成双方球员打群架。东北军和日军刚刚结束战争，双方的运动员自然都对彼此充满了憎恶，因此双方的十名篮球选手在球场上拳脚相加、互相斗殴，打得鼻青脸肿、血流满面，甚至跑过去试图恢复秩序和劝架的瑞士裁判员都被打得头破血流、抱头鼠窜，观众席上的中国观众和日本观众纷纷互相破口对骂并朝对方做出侮辱性动作，无数的皮鞋杂物雨点般地在体育场内漫天飞舞，场面彻底失控。最终，中日双方的男子篮球代表队都被取消了比赛资格。
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