13 julio de 2011.- El alcalde de Madrid, Alberto Ruiz-Gallardón, acompañado de los portavoces de PP y PSOE en el Ayuntamiento, anuncia que Madrid presentará su candidatura para 2020 con un proyecto austero y eficaz.
20 julio de 2011.- El pleno del Ayuntamiento de Madrid, con el apoyo de PP y PSOE, aprueba presentar la candidatura. Se oponen UPyD e IU. El comité ejecutivo del Comité Olímpico Español (COE) apoya por unanimidad la candidatura de Madrid.
2 septiembre de 2011.- Un día después de finalizar el plazo de presentación de candidaturas, el Comité Olímpico Internacional (COI) anuncia que Madrid, Roma, Estambul, Bakú, Doha y Tokio son las ciudades aspirantes a organizar los Juegos de 2020.
8 septiembre de 2011.- Alejandro Blanco, presidente del COE, es designado para encabezar la candidatura de Madrid 2020.
21 noviembre de 2011.- Se constituye el Patronato de la Fundación Madrid 2020.
27 diciembre de 2011.- Ana Botella, que sustituye a Ruiz-Gallardón al frente de la Alcaldía de Madrid, anuncia la congelación de inversiones en infraestructuras olímpicas en tanto no se conozca la sede, ya que el 80 % de las instalaciones están construidas.
16 enero de 2012.- El proyecto de Madrid, respecto al de 2016, mantiene la sede de vela en Valencia e incluye a Valladolid y Zaragoza como sedes de fútbol en detrimento de Palma de Mallorca y Mérida.
27 enero de 2012.- El Consejo de Ministros apoya la candidatura de los Juegos Olímpicos y aprueba las garantías que exige el COI.
30 enero de 2012.- Se presenta el logotipo de Madrid 2020 (la Puerta de Alcalá con una "M" sobre los arcos de ésta junto al número 20), inspirado en el diseño ganador del concurso, obra del estudiante aragonés de diseño gráfico Luis Peiret. El presidente de la candidatura, Alejandro Blanco, presenta a su equipo, que incluye 6 deportistas olímpicos.
14 febrero de 2012.- Alejandro Blanco encabeza la delegación madrileña que presenta ante el COI el primer informe de Madrid 2020. Los grupos municipales madrileños de IU y UPyD reiteran su oposición a la candidatura por la situación económica del país, mientras que PSOE muestra su preocupación por el elevado coste económico del proyecto para la Comunidad.
14 febrero de 2012.- El Gobierno italiano de Mario Monti no da la autorización para que Roma sea candidata olímpica al no poder asumir su Ejecutivo la garantía financiera exigida por el COI.
4 y 5 abril de 2012: las candidaturas se someten a un primer examen, por videoconferencia, ante un grupo de expertos del COI.
14 abril de 2012.- Alejandro Blanco presenta su proyecto "Smart" (inteligente), ante la Asamblea General de la Asociación de Comités Olímpicos Nacionales (ACNO), en Moscú.
23 mayo de 2012.- El COI elige a Madrid, Tokio y Estambul como candidatas oficiales para los Juegos de 2020. No pasan el corte los proyectos de Doha y Bakú. Según las calificaciones dadas por el COI, Madrid obtuvo una nota de 8,08, frente a un 8,02 de Tokio y un 6,98 de Estambul.
13 julio de 2012.- El Gobierno español nombra al diplomático Julio Núñez Montesinos embajador en misión especial para la candidatura Madrid 2020 y aprueba los beneficios fiscales para las empresas que colaboren con el proyecto.
26 julio de 2012.- La alcaldesa madrileña, Ana Botella, encabeza la presentación de la candidatura de Madrid 2020 durante los Juegos Olímpicos de Londres.
7 septiembre de 2012.- Inauguración oficial de las instalaciones del canal de remo del río Manzanares.
1 octubre de 2012.- Se abre el plazo de preinscripción de voluntarios para los Juegos.
20 diciembre de 2012.- El Ayuntamiento de Madrid aprueba las garantías requeridas para la financiación y la construcción de las infraestructuras pendientes, por un valor de 1.470 millones de euros, asumido en partes iguales por el Ayuntamiento, la Comunidad de Madrid y el Estado.
7 enero de 2013.- Una delegación entrega el dossier de la candidatura olímpica de Madrid en la sede del COI.
24 enero de 2013.- El príncipe Felipe acepta la Presidencia de Honor de la candidatura.
18 al 21 de marzo de 2013.- La Comisión de Evaluación del COI visita Madrid.
25 mayo de 2013.- La Comisión de Evaluación del COI hace público su informe sobre las candidatas en el que afirma que Madrid "ha proporcionado todas las garantías financieras", que "se beneficia de una sustancial inversión previa en infraestructuras y requiere una inversión mínima adicional" para organizar los Juegos.
3 julio de 2013.- El Príncipe asegura en Lausana ante el COI en la última presentación antes de la elección que su respaldo "no es una formalidad" y recuerda que él "es olímpico" y fue abanderado de España en Barcelona 92.