2013년 9월 7일, 아르헨티나 부에노스아이레스에서 열린 제125차 국제 올림픽 위원회(IOC) 총회에서 도쿄가 2020년 하계 올림픽 및 패럴림픽 개최지로 결정되었다. 아베는 재집권 이후 도쿄 올림픽 유치위원회 최고 고문으로서 각국 정상들과의 회담이나 국제 회의 때마다 도쿄 올림픽 유치를 어필해왔다. 이어 2013년 3월 일본을 방문한 IOC 평가위원회와의 공식 환영 행사에서 연설을 하고 직접 노래를 부르기도 했다. 아베는 1964년 하계 올림픽 개최지가 도쿄로 결정되었을 당시 총리가 자신의 할아버지인 기시 노부스케였다는 점을 강조하면서 스스로 IOC 총회에 참석해 프레젠테이션까지 하는 의욕을 보였다. 또 아베는 개최지 결정 직전인 2013년 9월 5일~6일 러시아 상트페테르부르크에서 열린 G20 정상회의에서 도중 이탈해 급하게 부에노스아이레스로 날아와 IOC 위원들에게 지지를 호소하기도 했다. 개최지 결정을 앞두고 프레젠테이션을 하면서는 "후쿠시마에 대해 염려하시는 것에 대해서는 제가 안전을 보증해 드리겠습니다. 상황은 통제되고 있습니다. 도쿄에는 어떠한 악영향도 지금까지 미친 적이 없으며 앞으로도 미칠 일은 없을 것입니다"라고 말했다.