Das Straßenrennen der Männer war 239,4 Kilometer lang, was bedeutete, dass die 154 Athleten den Rundkurs 14-mal absolvieren mussten. Das Rennen war lange Zeit offen, bis etwa 25 Kilometer vorm Ziel die Vorentscheidung durch einen Angriff von Jan Ullrich herbeigeführt wurde. Andreas Klöden und Alexander Winokurow konnten noch aufschließen, was den Italienern Michele Bartoli und Paolo Bettini an der Spitze des Feldes nicht mehr gelang. Die beiden Deutschen Ullrich und Klöden, sowie der aus Kasachstan stammende Winokurow fuhren damals alle im Radsportteam T-Mobile-Team, dies sprach auch für ihre Zusammenarbeit. Nach 5:29:08 Stunden kam Jan Ullrich als erster ins Ziel und gewann Gold. Die Silbermedaille gewann Alexander Winokurow, Bronze ging an Andreas Klöden. Das Einzelzeitfahren der Männer war 46,8 Kilometer lang, so dass drei Runden gefahren werden mussten. Das Rennen wurde zum Duell zwischen Jan Ullrich und Lance Armstrong hochstilisiert, am Ende konnte jedoch keiner der beiden die Goldmedaille gewinnen. Sieger wurde der Russe Wjatscheslaw Jekimow in 57:40 Minuten. Acht Sekunden dahinter gewann Ullrich Silber, 26 Sekunden später erreichte Armstrong als Dritter das Ziel. Im Januar 2013 wurde Armstrong die Bronzemedaille wegen Dopings aberkannt. Die aberkannte Bronzemedaille wurde bisher nicht neu vergeben.