巴黎奧運會閉幕式在本港時間12日（周一）凌晨舉行。閉幕式上，港隊跆拳道運動員盧蔚豐和單車代表李思穎擔任港隊持旗手。國家隊代表孫穎莎等7位運動員一同吹熄聖火，代表今屆奧運會正式完結。
閉幕式表演環節以「紀錄」為主題，內容呼應現代奧林匹克之父，法國人顧拜旦在19世紀末，尋找古代奧運足跡及促成現代奧運會的歷史。表演角色「黃金旅行者」由體育場頂降下，在透過圖案喻意五大洲的舞台上探索。
表演者將5個圓形金屬環推到中央，金屬環緩緩升起合併成奧運五環圖案，運動場頂燃放煙花，之後由法國著名樂隊在舞台演出。
最後一次主持奧運 巴赫呼籲和平文化
包括國家乒乓球運動員孫穎莎在內的6名運動員代表，與國際奧委會主席巴赫和巴黎奧組委主席上台致閉幕辭。
最後一次主持奧運閉幕的巴赫，宣布巴黎奧運閉幕，他又對飽受戰爭蹂躪的世界提出了和平文化的嚴肅呼籲。他又按傳統號召世界各地的青年，4年後在美國洛杉磯齊聚，共慶第34屆奧運會。
之後現場奏響奧林匹克會歌，同時奧林匹克會旗降下。
巴黎市長伊達爾戈將奧林匹克旗幟，經國際奧委會主席巴赫，交予下屆奧運主辦城市洛杉磯市長巴斯。
湯告魯斯現身 「運送」五環旗到洛杉磯
閉幕式的壓軸環節由下屆奧運主辦城市洛杉磯負責，美國著名演員湯告魯斯現身現場，與洛杉磯市長巴斯握手後接過奧運會旗，騎上電單車離場，現場隨即播放預先拍攝的片段。影片中湯告魯斯騎電單車穿過巴黎市區，到機場登上貨機，然後換上特工裝束，跳傘降落洛杉磯著名的荷里活山，山上的標誌被裝飾為奧運五環。
孫穎莎等7代表 共同吹熄奧運聖火
儀式最後由7位運動員同時吹熄聖火，代表今屆奧運完結。在杜樂麗花園帶走聖火燈的法國游泳運動員馬爾尚，與包括國家隊代表孫穎莎在內代表五大洲及難民隊的運動員，一同吹熄燈內的聖火，代表今屆奧運正式完結。
今屆奧運中國代表團共獲40金、27銀、24銅，獎牌總數達91面，多個項目出現「零的突破」，超越倫敦奧運的39金成績，成為2008年北京奧運以外，奧運金牌數目最多的一次。
今次奧運獎牌榜排首位的美國，金牌數目同樣是40面，銀牌有44面，銅牌則有42面，故獎牌總數達到126面。
中國香港代表團則取得2金2銅，為參加奧運以來最佳成績。
