40 concurrentes représentant 22 nations participent à l'épreuve.
Les temps enregistrés reflètent l'avantage procuré par l'altitude du site. Ainsi, dès les séries, la tenante du titre, l'Américaine Wyomia Tyus, égale son record olympique de 11 s 2 (11 s 21 électrique), de même que ses compatriotes Margaret Bailes (11 s 30) et Barbara Ferrell (11 s 28).
En quarts de finale, cette dernière établit un nouveau record olympique en 11 s 1, ce qui égale le record du monde. La Polonaise Irena Szewinska, médaillée d'argent en 1964, fait de même, et Tyus réussit même 11 s 0 mais la course bénéficie d'un vent trop favorable (+2,8 m/s).
Le lendemain, les demi-finales sont remportées par Tyus et Szewinska en 11 s 3. En finale, après deux faux départs provoqués par Ferrell et Tyus, celle-ci prend rapidement la tête pour ne plus être rejointe, et termine devant Ferrell et Szewinska qui remonte sur la fin l'Australienne Raelene Boyle[2].
En remportant la finale, Tyus devient la première athlète tous sexes confondus à conserver son titre olympique sur le 100 mètres[3]. Elle établit un nouveau record du monde en 11 s 0. Lorsque les records du monde du 100 m seront ratifiés au centième de seconde près, ce sera aussi le premier record du monde au chronométrage électrique (11 s 08).
CR : Record des championnats (championship record)
MR : Record du meeting (meet record)
NR : Record national (national record)
OR : Record olympique (olympic record)
PR : Record paralympique (paralympic record)
PB : Record personnel (personal best)
SB : Meilleure performance personnelle de la saison (season's best)
WL : Meilleure performance mondiale de l'année (world leader)
WJR : Record du monde junior (world junior record)
WR : Record du monde (world record)
Circonstances et Conditions
DNF : N'a pas terminé (did not finish)
DNS : N'a pas pris le départ (did not start)
DQ : Disqualification (disqualification)
NM : Aucun essai valable enregistré (No Mark)
Q : Qualifié « directement » au prochain tour (ou à la prochaine compétition), lors d'une compétition majeure, grâce au classement ou à la réalisation des minima (automatic qualifier)
q : Qualifié au prochain tour (ou à la prochaine compétition), lors d'une compétition majeure, grâce au repêchage ou à la réalisation de l'une des meilleures performances parmi celles des « non qualifiés directement » (grâce au meilleur temps ou à la meilleure distance par exemple) (secondary qualifier)