運動會于10月12日開幕。 這天是哥倫布發現(1492年)新大陸476週年紀念日。上午11時許，墨西哥總統狄亞斯和年已81歲、第五次連任國際奧委會主席的布倫戴奇等來到會場。狄亞斯總統主持開幕式並宣佈了大會開幕。當墨西哥20歲的女田徑選手諾瑪·恩裏克塔·巴西利奧·德索克羅高舉火炬繞場一週，登上90級臺階點燃火焰時，全場8萬多觀眾響起了熱烈的掌聲、歡呼聲。巴西利奧是奧運會史上第一個點燃奧林匹克聖火的女性。隨後，東道主的田徑運動員帕布羅·加裏多代表運動員進行了宣誓。

    開幕典禮比1964年東京奧運會更為壯觀。4萬個綵球飄浮天空，1萬隻鴿子迎風飛翔，禮炮聲、號角聲、樂曲聲響徹雲霄。整個會場籠罩在富有南美特色的狂歡氣氛中。為了加強裁判員的責任感，本屆開幕式上首次列入裁判宣誓。儀式安排在運動員宣誓之後。由主辦國推選一名裁判員宣讀如下誓詞：“我代表全體裁判員和工作人員宣誓，在本屆奧運會上我們將以真正的奧運會精神和遵守奧運會一切規則，公正地履行裁判員職責”。