באולימפיאדת מלבורן (1956) הסכימה גרמניה המזרחית לשלוח ספורטאים במשלחת משותפת עם גרמניה המערבית - המשלחת הכלל-גרמנית (Gesamtdeutsche Mannschaft). משלחת זו, שלוותה בדגל ובהמנון מיוחדים, זכתה להישגים גבוהים, ובאולימפיאדות רומא (1960) וטוקיו (1964) דורגה במקום הרביעי בטבלת המדליות.
אולימפיאדת מקסיקו סיטי (1968).
ב-1968 הכיר הוועד האולימפי הבינלאומי בוועד האולימפי של גרמניה המזרחית, והחל מאולימפיאדת מקסיקו סיטי, שנערכה באותה שנה, נפרדו דרכיהן של גרמניה המזרחית וגרמניה המערבית, והן שלחו משלחות נפרדות. באותה אולימפיאדה זכתה גרמניה המזרחית ב-25 מדליות, מהן 9 מדליות זהב, ב-8 ענפים שונים, שהקנו לה את המקום החמישי בטבלת המדליות, אחרי ארצות הברית, ברית המועצות, יפן והונגריה. גרמניה המערבית, הגדולה ממנה במספר התושבים, דורגה במקום השמיני.
באתלטיקה, זכו המזרח גרמנים ב-6 מדליות. מרגיטה גומל קבעה שיא עולם בהדיפת כדור ברזל (19.61 מטר), וסגניתה הייתה אף היא ממזרח גרמניה, מריטה לאנגה. כריסטוף הנה זכה במדליית זהב בהליכה ל-50 ק"מ, קלאוס בר זכה במדליית כסף בקפיצה לרוחק, לותר מילדה זכה במדליית כסף בזריקת דיסקוס ווולפגנג נורדוויג זכה במדליית ארד בקפיצה במוט.
גם בשחייה זכו המזרח גרמנים ב-6 מדליות. רולנד מאתס ניצח במשחים ל-100 ול-200 מטר גב, ובשניהם קבע שיאים אולימפיים, 58.7 שניות ו-2:09.6 דקות, בהתאמה. מאתס זכה גם במדליית כסף, עם נבחרת השליחים הגרמנית ל-100X4 מטר מעורב. השחיינית הלגה לינדנר זכתה במדליית כסף ב-200 מטר פרפר, זאבינה שטיינבך בת ה-16 זכתה במדליית ארד ב-400 מטר מעורב אישי, ונבחרת השליחות המזרח גרמנית ב-100X4 מטר חופשי זכתה במדליית כסף.
צמד החותרים ירג לוקה והיינץ-יורגן בותה זכו במדליית זהב, וכך גם רביעיית החותרים ללא הגאי. רביעיית החותרים עם הגאי זכתה במדליית כסף. שני מתאבקים מזרח גרמנים זכו במדליות זהב, רודולף וספר ולותר מץ. במדליית זהב נוספת זכה המתאגרף מנפרד וולקה. שתי נבחרות ההתעמלות המזרח-גרמניות, גברים ונשים, זכו במדליות ארד. שתיים מהמתעמלות זכו גם במדליות אישיות, קארין יאנץ זכתה במדליית כסף במקבילים המדורגים ואריקה צוכולד זכתה במדליית כסף בקפיצות. הקלע הראלד וולמאר זכה במדליית ארד בירי באקדח, ועמיתו קורט צ'קאלה זכה במדליית ארד בטראפ, ענף של ירי בצלחות חרס. במדליית ארד נוספת זכה צוות שייטי הדרגון.
נבחרת הגברים בכדורעף דורגה במקום הרביעי, לאחר שסיימה את משחקיה במאזן של 6 ניצחונות ו-3 הפסדים. נבחרת הגברים בכדורמים סיימה במקום השישי.
אולימפיאדת מינכן (1972).
אולימפיאדת מינכן (1972) סימנה את הפריצה הגדולה של גרמניה המזרחית. ספורטאיה זכו ב-66 מדליות, מהן 20 מדליות זהב, שהקנו לה את המקום השלישי בטבלת המדליות, אחרי ברית המועצות וארצות הברית, ולפני גרמניה המערבית, המארחת. 297 הספורטאים המזרח-גרמנים שנשלחו לאולימפיאדה זו התחרו ב-18 ענפים שונים, וב-15 מהם זכו במדליות.
הענף הבולט ביותר היה האתלטיקה. האתלטים המזרח גרמנים זכו ב-20 מדליות, מהן 8 מזהב. רנטה שטכר זכתה במדליות הזהב בריצת 100 מטר ובריצת 200 מטר, ובשתיהן קבעה שיאי עולם חדשים, 11.07 שניות ו-22.40 שניות, בהתאמה. בנוסף, זכתה שטכר במדליית כסף במירוץ השליחות ל-100X4 מטר. גם אנלי ארהרדט קבעה שיא עולם חדש, בריצת 100 מטר משוכות, 12.59 שניות. במדליית הארד במרוץ זה זכתה קארין בלצר. בריצת 400 מטר זכתה מוניקה צרט במדליית הזהב, וריטה וילדן זכתה במדליית הכסף. צרט זכתה גם במדליית זהב עם נבחרת השליחות ל-400X4 מטר בשיא עולם חדש. מטילת הכידון רות פוקס קבעה שיא אולימפי חדש, 63.88 מטר. סגניתה הייתה אף היא ממזרח גרמניה, ג'קלין טודטן. מרגיטה גומל איבדה את תוארה בהדיפת כדור ברזל, והסתפקה במדליית כסף. גונהילד הופמייסטר זכתה במדליית כסף בריצת 1500 מטר ובמדליית ארד בריצת 800 מטר, ובורגלינדה פולק זכתה במדליית ארד בקרב חמש. בתחרויות הגברים, זכו שני אתלטים מזרח גרמנים במדליות זהב, ושניהם אף קבעו שיאים אולימפיים: וולפגנג נורדוויג בקפיצה במוט (5.50 מטר) ופטר פרנקל בהליכה ל-20 ק"מ. הלך נוסף, האנס-גאורג ריימן, זכה במדליית ארד בתחרות זו. ירג דרהמל זכה במדליית כסף בקפיצה משולשת, שטפן יונגה עשה זאת בקפיצה לגובה, ויוכן זאכסה ביידוי פטיש. הרטמוט בריזניק זכה במדליית ארד בהדיפת כדור ברזל.
בענף הקאנו/קיאק, זכו הספורטאים המזרח-גרמנים ב-6 מדליות, וניצחו בכל מקצי ארבעת הסלאלום: ריינהארד אבן בקאנו ליחידים, ולטר הופמן ורולף-דיטר אמנד בקאנו לזוגות, אנגליקה באהמן בקיאק ליחידות, וזיגברט הורן בקיאק ליחידים. קיאקיסט נוסף, הראלד גימפל, זכה במדליית ארד במקצה הסלאלום, ואילזה קשובה ופטרה גרבובסקי זכו במדליית כסף במקצה הזוגות ל-500 מטר. בחתירה זכו המזרח גרמנים ב-7 מדליות, מהן 3 מדליות זהב. במדליות הזהב זכו וולפגנג מאגר וזיגפריד בריצקה במקצה הזוגות, צמד החותרים עם הגאי ורביעיית החותרים ללא הגאי. רביעיית החותרים עם הגאי זכתה במדליית כסף, ובמדליות ארד זכו וולפגנג גילדנפפניג במקצה היחידים, יואכים בהמר והאנס-אולריך שמיד במקצה הזוגות, ושמיניית החותרים.
המתעמלים המזרח גרמנים זכו בתשע מדליות, מהן שלוש מדליות זהב. קארין יאנץ הייתה המתעמלת הבולטת במשלחת. היא זכתה במדליות זהב במקבילים המדורגים ובקפיצות, במדליות כסף בקרב-רב ובתחרות הקבוצתית ובמדליית ארד בתרגיל הקורה. חברתה לנבחרת, אריקה צוכולד זכתה במדליות כסף גם בקפיצות ובמקבילים המדורגים, את האחרונה חלקה עם המתעמלת הסובייטית אולגה קורבוט. מתעמל נוסף, קלאוס קסטה, זכה במדליית זהב בתרגיל הקפיצות, והיה שותף לזכייתה של הנבחרת במדליית ארד בתחרות הנבחרות.
גם בשחייה זכו המזרח גרמנים בתשע מדליות, שתיים מהן היו מדליות זהב. רולנד מאתס שמר על תואריו במשחי הגב. במשחה ל-100 מטר קבע שיא אולימפי (56.58 שניות) ובמשחה ל-200 מטר קבע שיא עולם (2:02.82 דקות). בנוסף, זכה במדליית כסף במשחה השליחים ל-100X4 מעורב ובמדליית ארד במשחה השליחים ל-100X4 חופשי. קורנליה אנדר זכתה במדליית כסף במשחה ל-200 מטר מעורב אישי ובמשחי השליחות ל-100X4 מטר חופשי ול-100X4 מטר מעורב. במשחה האחרון, השתתפה גם רוזוויטה באייר, שזכתה גם במדליית כסף במשחה ל-100 מטר פרפר. שחיינית נוספת, גודרון וגנר, זכתה במדליית ארד במשחה ל-400 מטר חופשי.
רוכבי האופניים ורנר אוטו ויורגן גשקה זכו במדליית כסף במרוץ אופני טנדם, והישג דומה רשמה הנבחרת המזרח גרמנית במרוץ המרדף. רוכב אופניים נוסף, יורגן שיצה, זכה במדליית ארד במרוץ נגד השעון. המתאבק היינץ-הלמוט ולינג זכה במדליית כסף, וכך גם צוות שייטי הדרגון. מרינה יאנקה זכתה בשתי מדליות ארד בקפיצה למים, בקפיצה מ-3 ומ-10 מטר. במדליות ארד נוספות זכו הקלעים ורנר ליפולדט (בירי משלושה מצבים) ומיכאל בוכהיים (בסקיט), מרימי המשקולות שטפן גריצנר וגרד בונק, המתאגרף פטר טיפולד והג'ודוקא דיטמר הטגר.
נבחרת הגברים בכדורעף זכתה במדליית כסף, לאחר שגברה בחצי הגמר על נבחרת ברית המועצות, והפסידה במשחק הגמר ליפן. נבחרת הכדורגל זכתה במדליית ארד, לאחר שהמשחק בינה לבין ברית המועצות על המקום השלישי הסתיים בתיקו 2-2, ומדליות הארד חולקו לשתיהן. נבחרת הכדוריד סיימה במקום הרביעי, לאחר שהפסידה לנבחרת רומניה 19-16 במשחק על מדליית הארד.
אולימפיאדת מונטריאול (1976).
באולימפיאדת מונטריאול (1976) שיפרה גרמניה המזרחית את הישגיה עוד יותר, כאשר זכתה ב-90 מדליות, מהן 40 מדליות זהב. היא עברה את ארצות הברית ודורגה במקום השני בטבלת המדליות, אחרי ברית המועצות.
באתלטיקה, צברו המזרח גרמנים 27 מדליות, מהן 11 מדליות זהב, יותר מכל מדינה אחרת. הנשים היו אחראיות למרבית ההישגים, עם 9 מתוך 14 מדליות הזהב האפשריות. בקרב חמש, זכו האתלטיות המזרח גרמניות בכל שלוש המדליות: זיגרון זיגל בזהב, כריסטינה לאזר בכסף ובורגלינדה פולק במדליית ארד שנייה ברציפות. ברבל וקל קבעה שיא אולימפי חדש בריצת 200 מטר (22.37 שניות). האלופה היוצאת, רנטה שטכר, זכתה במדליית ארד במרוץ זה, ובריצת 100 מטר, שאף בה איבדה את תוארה, זכתה במדליית כסף. שתיהן היו שותפות גם לשיא האולימפי שקבעה נבחרת השליחות בריצת 100X4 מטר, 42.55 שניות. גם הקופצת לגובה רוזמרי אקרמן קבעה שיא אולימפי, 1.93 מטר. במדליות זהב נוספות זכו יוהנה שאלר (ריצת 100 מטר משוכות), אנגלה פויגט (קפיצה לרוחק) ואוולין יאל (זריקת דיסקוס). זורקת דיסקוס נוספת, גבריאלה הינצמן, זכתה במדליית ארד. גונהילד הופמייסטר זכתה במדליית כסף שנייה ברציפות בריצת 1500 מטר, ובמדליית הארד זכתה אולריקה קפצינסקי. אלפי צין זכתה במדליית ארד בריצת 800 מטר.
שני אתלטים זכו במדליות זהב בתחרויות הגברים, ולדמאר סירפינסקי בריצת המרתון, ואודו באייר בהדיפת כדור ברזל. בהליכה ל-20 ק"מ, זכה האנס-גאורג ריימן במדליית כסף, והאלוף האולימפי היוצא, פטר פרנקל, זכה במדליית ארד. וולפגנג שמידט זכה במדליית כסף בזריקת דיסקוס, וכך גם נבחרת השליחים ל-100X4 מטר. במדליות ארד זכו פרנק באומגרטל (בריצת 3000 מטר מכשולים) ופרנק ורטנברג (בקפיצה לרוחק).