โดยพิธีวิ่งคบเพลิงโอลิมปิกเกมส์ครั้งนี้ เริ่มต้นขึ้นที่ศูนย์ฝึกกีฬาแห่งชาติ J-Village ในจังหวัดฟูกุชิมะ ซึ่งเป็นสถานที่ที่เคยถูกใช้เป็นฐานรับมืองานขจัดการปนเปื้อนของโรงไฟฟ้าพลังนิวเคลียร์ฟูกุชิมะ ที่ได้รับความเสียหายจากเหตุแผ่นดินไหว สึนามิ และอุบัติเหตุในโรงไฟฟ้าเมื่อ 10 ปีก่อน
การวิ่งคบเพลิงครั้งนี้ถูกจัดขึ้นภายใต้คอนเซปต์ "Hope Lights Our Way" เพื่อเป็นการจุดประกายความหวังให้กับพื้นที่ในจังหวัดฟุกุชิมะที่ประสบภัยพิบัติครั้งใหญ่ ก่อนจะเดินทางไปทั่วประเทศญี่ปุ่น ผ่าน 47 จังหวัด 857 เขตเทศบาลท้องถิ่น โดยมีประชาชนจากทุกภาคส่วน จำนวนราว 10,000 คน ร่วมพิธีวิ่ง และไปสิ้นสุดที่การจุดไฟที่กระถางคบเพลิงภายในสนามกีฬาแห่งชาติ กรุงโตเกียว ในพิธีเปิดการแข่งขัน วันที่ 23 กรกฎาคมนี้
สำหรับผู้ถือคบเพลิงวิ่งเป็นคนแรก คือ อาซึสะ วาชิมิสุ นักฟุตบอลหญิงทีมชาติญี่ปุ่นชุดแชมป์โลกปี 2011 และเจ้าของเหรียญเงินโอลิมปิกปี 2012 ที่กรุงลอนดอน ก่อนจะส่งต่อให้กับ อาซาโตะ โอวาดะ นักฟุตบอลเยาวชนตำแหน่งผู้รักษาประตูวัย 16 ปี ที่ลงเล่นฟุตบอลที่สนามกีฬาแห่งนี้
ทั้งนี้เนื่องจากการระบาดใหญ่ของไวรัสโคโรนาสายพันธุ์ใหม่ (โควิด-19) เจ้าหน้าที่เผยว่าได้กำหนดมาตรการป้องกันทั้งสำหรับผู้ร่วมวิ่ง ผู้ร่วมงาน และผู้ชมอย่างเคร่งครัด ตลอดการวิ่งทั้ง 121 วัน