运动会于10月12日开幕。这天是哥伦布发现(1492年)新大陆476周年纪念日。上午11时许，墨西哥总统狄亚斯和年已81岁、第五次连任国际奥委会主席的布伦戴奇等来到会场。狄亚斯总统主持开幕式并宣布了大会开幕。当墨西哥20岁的女田径选手诺玛-恩里克塔-巴西利奥-德索克罗高举火炬绕场一周，登上90级台阶点燃火焰时，全场8万多观众响起了热烈的掌声、欢呼声。巴西利奥是奥运会史上第一个点燃奥林匹克圣火的女性。随后，东道主的田径运动员帕布罗·加里多代表运动员进行了宣誓。

　　开幕典礼比1964年东京奥运会更为壮观。4万个彩球飘浮天空，1万只鸽子迎风飞翔，礼炮声、号角声、乐曲声响彻云霄。整个会场笼罩在富有南美特色的狂欢气氛中。为了加强裁判员的责任感，本届开幕式上首次列入裁判宣誓。仪式安排在运动员宣誓之后。由主办国推选一名裁判员宣读如下誓词：“我代表全体裁判员和工作人员宣誓，在本届奥运会上我们将以真正的奥运会精神和遵守奥运会一切规则，公正地履行裁判员职责”。