巴黎奧運結束，閉幕禮在法蘭西運動場舉行，歷時超過三小時。大會先重播開幕禮的精彩場面，接著由今屆奪得4金1銅的法國泳手馬贊特，將聖火火種從杜樂麗花園送到法蘭西運動場。

205個代表團的持旗手在法國國歌播放後陸續進場。港隊的持旗手是男子跆拳道選手盧蔚豐及女子自行車選手李思穎。中國代表團的持旗手是舉重運動員李發彬，以及女子曲棍球隊隊長歐紫霞。

大會之後進行女子馬拉松的頒獎儀式。接著是一連串燈光表演。雜技團在音樂聲中徐徐拼出奧運五環的標誌。

巴黎奧運籌委會主席埃斯唐格，在各大洲代表運動員，包括今屆取得2金1銀的中國乒乓球手孫穎莎的陪同下上台致詞。他表示，巴黎一直為奧運做好準備，而奧運的浪潮席捲了法國，今次巴黎奧運令法國重新團結起來。他感謝籌委會成員與義工，又為法國運動員感到驕傲。

國際奧委會主席巴赫發言，感謝所有運動員，展示人類所能達到的偉大。他提到運動員在奧運村和平共處，即使自己的國家陷入戰爭和衝突，仍互相尊重，創造了和平文化，激勵世界，呼籲所有認同奧林匹克精神的人，每日活出和平文化。

巴黎奧組委其後將奧運旗幟移交給下屆奧運主辦方，美國洛衫磯的巿長。曾5度獲格林美奬項的美國非裔女歌手H.E.R.，現場演唱美國國歌。

接著是美國洛衫磯的表演時間。首先由著名影星湯告魯斯戴著鋼索，從運動場頂部跳入會場，並從美國體操名將拜爾斯手上取過奧運旗幟，坐上電單車，象徵將會旗帶回美國。之後播放美國準備的奧運片段，當中包括傳奇田徑名宿米高莊遜。之後亦有美國著名樂隊Red Chilli Peppers，以及饒舌歌手Snoop Dog表演。

馬贊特及孫穎莎等一眾運動員跟著在台上一齊吹熄聖火火種。

閉幕禮最後由法國歌手伊索唱出My Way。現場發放煙花，象徵巴黎奧運正式完結。