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东京申办2020年夏季奥运会计划（日语：東京 2020）是
日本东京和日本奥林匹克委员会共同申办2020年夏季奥林匹克运动会与2020年夏季残疾人奥林匹克运动会的计划，在2013年9月7日在布宜诺斯艾利斯所举行的第125届IOC会议上投票结果使得东京申办奥运会成功。东京拥有主办1964年夏季奥林匹克运动会的经验。
东京在2011年7月16日时，被日本奥林匹克委员会选为角逐2020年夏季奥运会主办权的城市。获选的主要原因是2011年日本东北地方太平洋近海地震对东日本重创后，以再次迈进的理念，展现复兴的力量。在此之前，广岛也有意争取主办权，但最终选择放弃。
2011年11月底，申办委员会正式成立，以当时的日本内阁总理大臣野田佳彦为首，由64名成员所组成。2011年11月30日，发表东京2020年夏季奥运会申办标志。申办预算方面，预估为7,500万元，比上一次巴西申办2016年夏季奥运会少了约一半。日本奥林匹克委员会会长竹田恒和则表示，举办奥运会将会对东京产生200亿的经济效益。
2011年12月初，日本众议院与参议院通过决议，将全力支持并和东京申奥合作。决议中也提到主办奥运的帮助，以及代表日本从东日本大震灾重新站起的象征。在内阁方面，也给予强力的支持。
在2012年1月的调查显示，接近66%的民众赞同申办。
2012年2月，申办单位任命荒木田裕子（1976年奥运会女子排球金牌成员）为理事，江上绫乃（2000年奥运会银牌得主） 为网络和社群媒体宣传的负责人。
5月23日，IOC正式遴选东京为三个2020年夏季奥林匹克运动会候选城市的其中之一。
6月，一项调查显示东京若能主办奥运，将可创造超过150,000个的工作机会。7月，决定对外的宣传标语是“Discover Tomorrow”。
11月，伦敦奥运会过后，再度针对市民的支持意愿进行调查，结果67%的东京居民赞成主办奥运。此外，公开主场地国立霞丘陆上竞技场的改造设计图，此体育场也将举办2019年世界杯橄榄球赛。
2013年1月7日，东京向IOC提交候选的相关文件。
1月的新调查显示，73%的居民支持申办奥运，并有其他调查的支持率达到78%，意味着支持的民众正在上升，读卖新闻的民调更有83%的国民赞成。在上届的申办，东京于一项调查中仅有56%的居民支持主办。
3月4日至3月7日，IOC的考核委员会成员造访东京。
9月7日，正式获选为2020年夏季奥林匹克运动会主办城市，是东京相隔56年以来第二次承办赛事。
东京最近一次的申办是2016年夏季奥林匹克运动会，但最后由里约热内卢胜出。东京事实上第一次获得夏季奥运会主办权是1940年夏季奥林匹克运动会，不过当时因二战而取消，1960年夏季奥林匹克运动会负于罗马，直到1964年夏季奥林匹克运动会，再次成功获选，成为第一座主办夏季奥运会的亚洲城市。
此次的申办是东京的第五次争取主办权，若雀屏中选的话，将会为继巴黎、伦敦（目前累计三次）、洛杉矶、雅典后，第五个达成举办过两届赛事的城市，也会是第四个在日本举行的奥林匹克运动会。
大阪申办2008年夏季奥林匹克运动会但落败于北京。更早之前的名古屋则在争取1988年夏季奥林匹克运动会上不敌首尔。
冬季奥运方面，札幌曾经获选为1940年冬季奥林匹克运动会的主办城市，不过由于二战而搁置。第二次申办于1968年冬季奥林匹克运动会，但格勒诺布尔成为最终主办方。1972年冬季奥林匹克运动会，札幌第三次的申办成功，这也是亚洲首次举办冬季奥运。之后于1984年冬季奥林匹克运动会第四度申办，不过被萨拉热窝击败。长野则主办1998年冬季奥林匹克运动会，也是亚洲第二次举办冬季奥运。
