שבע שנים של הכנות הסתיימו אמש, כשהמשחקים האולימפיים בבירת הממלכה הבריטית יצאו לדרך בטקס מרשים, שתכניתו נשארה סודית עד לרגע האחרון. בשעה 23:00 (שעון ישראל) התקיימה הפתיחה הרשמית של האולימפיאדה בלונדון, כששלשום הגיע הלפיד האולימפי לאתרים המרכזיים בעיר, ובהם ארמון בקינגהאם - שם התקבל בחום על ידי הזוג המלכותי וויליאם וקייט.
בממלכה המאוחדת נשמעה אמש יריית הפתיחה שבישרה את תחילתם של התחרויות האולימפיות. שלשום נערכה החזרה הגנרלית לטקס הפתיחה המרהיב, שנערך באצטדיון האולימפי שבלונדון. נמסר, כי עלותו של מופע הפתיחה של הטקס, שאותו ביים במאי הסרטים הבריטי דני בוי, עומדת על למעלה מ-27 מיליון ליש"ט (כ-171 מיליון שקלים).
חלקו הראשון של הטקס התייחס למסורת ולמורשת הבריטית - תואר המעבר מהעידן החקלאי לעת המודרנית באמצעות המהפכה התעשייתית, שאנגליה הייתה המוקד שלה, ולאחר מכן בוצעו קטעים ממיטב המסורת והתרבות הבריטית, משייקספיר ועד הביטלס, ששילבו מופעים באצטדיון יחד עם קטעי וידאו שהוקרנו על מסכי ענק.
האירוע היה שונה מאוד מטקס הפתיחה בבייג'ינג, שהיה מסודר מאוד ומעט "צבאי", בכך ששולבו בו קטעי הומור בכיכובם של, בין השאר, דניאל קרייג ורואן אטקינסון, הם ג'יימס בונד ומיסטר בין. המלכה בכבודה ובעצמה הסכימה לשתף פעולה, כש"צנחה" לאיצטדיון עם קרייג.
לאחר מכן נכנסו למעלה מ-200 משלחות הספורטאים אל האיצטדיון האולימפי. המשלחת הישראלית נשאה עימה מטפחות שחורות לזכר נרצחי מינכן באולימפיאדה ב-1972. בערוץ הראשון שהעביר את השידור ציינו את זכרם מייד לאחר כניסת המשלחת הישראלית. בראש המשלחת הישראלית נשא את הדגל המדליסט האולימפי מבייג'ינג הגולש שחר צוברי עם תספורת שאי אפשר להישאר אדיש אליה - דגל ישראל.
לאחר סיום כניסת כל המשלחות, החל החלק הרשמי של הטקס. נשיא הוועד האולימפי הבינלאומי ז'אק רוג הודה לבריטים על ההכנה וארגון המשחקים, המתארחים בלונדון בפעם השלישית - העיר הראשונה שמארחת שלושה משחקי קיץ אולימפיים. הוא הזכיר כי בפעם הראשונה כל המשלחות כוללות נשים - הערה שהתקבלה בתשואות רמות בקרב הקהל. הוא קרא לספורטאים להתחרות באופן הוגן והזמין את המלכה אליזבת' להכריז על פתיחת המשחקים.
מייד לאחר ההכרזה של המלכה נכנס הדגל האולימפי על ידי שמונה מכובדים שנבחרו בקפידה - אחד מהם היה המתאגרף האגדי מוחמד עלי שזכה לתשואות ממושכות מהקהל. לאחר הנפת הדגל הגיע הלפיד האולימפי בסירה נהוגה בידי דיוויד בקהאם - אחד מהספורטאים הגדולים בהיסטוריה הבריטית. שבעה ספורטאים בריטים צעירים הציתו את "קרנות השפע" שנשאו המשלחות שהתאחדו לאש האולימפית, שתבער במהלך תקופת המשחקים. את הטקס נעל פול מקרתני מהביטלס שעלה לשיר את "היי ג'וד" כשהספורטאים והקהל הצטרפו אליו בהתלהבות.