W Mario & Sonic at the Olympic Games Tokyo 2020 gracze biorą udział w konkurencjach sportowych, wcielając się w postacie zaczerpnięte z gier Nintendo oraz firmy SEGA. Wśród tych pierwszych znajdziemy tytułowego Mario, Luigiego, księżniczkę Peach i Bowsera, z kolei na liście tych drugich poza Sonikiem pojawiają się między innymi Miles „Tails” Prower, Dr. Eggman oraz Knuckles the Echidna. Obok klasycznych olimpijskich dyscyplin, jak pływanie, gimnastyka czy boks, sprawdzić się możemy także w karate, skateboardingu, wspinaczce sportowej oraz surfingu, które zadebiutowały na Igrzyskach Olimpijskich w 2020 roku