Jeweils zwölf Mannschaften qualifizierten sich bei den Frauen und Männern für das olympische Turnier. Australien war als Gastgeber gesetzt. Die besten drei Mannschaften beim World Cup 1999 qualifizierten sich ebenfalls. In Afrika, Europa sowie Nord- und Südamerika fanden kontinentale Vorausscheidungen statt, deren Sieger in Sydney dabei waren. Die letzten Plätze wurden bei drei Turnieren im Juli 2000 vergeben.
Die zwölf qualifizierten Mannschaften wurden in zwei Gruppen mit jeweils sechs Teilnehmern gelost. Die Vorrunde wurde nach dem Modus „jeder gegen jeden“ ausgetragen. Die besten vier Teams jeder Gruppe erreichten das Viertelfinale. Anschließend ging es im einfachen K.-o.-System weiter bis zum Finale.
Die Spiele wurden vom 16. September bis 1. Oktober in Sydney ausgetragen. Die Spielstätte war das Sydney Entertainment Centre in Darling Harbour.
Beim olympischen Turnier wurden einige grundlegende Regeländerungen im Volleyball eingeführt. Die wichtigste neue Regel betraf die Zählweise. Während bisher nur bei eigenem Aufschlag Punkte erzielt werden konnten, war dies im neuen „Rallye-Point-System“ bei jedem Ballwechsel möglich. Außerdem waren statt fünfzehn nun 25 Punkte (bei mindestens zwei Punkte Vorsprung) zum Gewinn eines Satzes nötig. Die Mannschaft wurde um einen Libero ergänzt.
In der Gruppe A blieb Brasilien ungeschlagen. Die Niederlande verloren lediglich das Spitzenspiel gegen die Südamerikaner. Kuba und Australien reichten drei bzw. zwei Siege zum Erreichen des Viertelfinales. Für Spanien und Ägypten, das nur einen Satz gewinnen konnte, war das Turnier nach der Vorrunde beendet.
In Gruppe B dominierte Italien, das ohne Niederlage blieb. Dahinter platzierten sich die Russen, die nur den Italienern unterlagen. Jugoslawien qualifizierte sich nach den Auftaktniederlagen gegen die beiden Spitzenteams mit drei Siegen in Folge für das Viertelfinale. Argentinien erreichte ebenfalls die Finalrunde. Südkorea und die sieglosen USA schieden hingegen nach der Vorrunde aus.
Im Viertelfinale am 27. September konnten sich die späteren Finalisten Russland und Jugoslawien erst im Tiebreak durchsetzen. Dabei gewann Jugoslawien gegen den Titelverteidiger Niederlande. Argentinien entschied das südamerikanische Duell für sich und Italien komplettierte das Halbfinale. Während der entthronte Olympiasieger sich in den Platzierungsspielen den fünften Rang sichern konnte, gab es in beiden Halbfinalspielen am 29. September knappe Entscheidungen. Am 1. Oktober gewann Italien die Bronzemedaille und Jugoslawien wurde im Finale gegen Russland neuer Olympiasieger.
In Gruppe A dominierten Brasilien und die USA. Die Südamerikanerinnen sicherten sich mit einem Erfolg im direkten Duell den ersten Platz. Außerdem erreichten Kroatien und China die nächste Runde, während sich Australien und Kenia nach der Gruppenphase verabschieden mussten.
In Gruppe B blieb Russland ungeschlagen. Die deutsche Mannschaft verlor zum Auftakt gegen Kuba und Südkorea jeweils in drei Sätzen. Danach schafften die Frauen des DVV einen Sieg gegen Außenseiter Peru und zwangen Russland in den Tiebreak. Mit dem abschließenden Sieg gegen Italien erreichten die Deutschen hinter Kuba und Südkorea das Viertelfinale.
Im Viertelfinale am 26. September fiel die Entscheidung zwischen den USA und Südkorea erst im Tiebreak. In den anderen Spielen setzten sich die Favoriten jeweils mit 3:0 durch. Die deutsche Mannschaft unterlag gegen Brasilien und erreichte in den Platzierungsspielen gegen Kroatien und China den sechsten Rang. Im Halbfinale am 28. September setzte sich Titelverteidiger Kuba in fünf Sätzen gegen Brasilien durch; Russland benötigte ebenfalls den Tiebreak, um die USA zu bezwingen. Am 30. September gewann Brasilien wie vier Jahre zuvor die Bronzemedaille. Kuba drehte das Endspiel gegen Russland nach 0:2-Rückstand und wiederholte seinen Olympiasieg von 1996.
Australien
Russland
Kuba
Italien
Brasilien
Ägypten
Kenia
Südkorea
Volksrepublik China
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Jugoslawien
Deutschland
USA
Peru
Niederlande
Argentinien
Spanien
Kroatien
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