Die Stadt Hamburg präsentierte am 25. April 2002 ihr Bewerbungskonzept für die Olympischen Spiele 2012, das ein Team der Hamburger Fachbehörden gemeinsam mit der Bewerbungsgesellschaft „Hamburg für Spiele 2012 GmbH” erarbeitet hat. Die Sportstätten- und Standortplanung steht unter dem Motto „City Olympics”: Das Olympia-Dorf für 16 000 Sportler wird Teil der geplanten HafenCity in der Innenstadt. Am gegenüberliegenden Südufer der Elbe werden Olypiastadion, Schwimmstadion und der „Olympia Dome” für Hallensportarten sowie das Medienzentrum gebaut (siehe Modellfoto).
Neunzig Prozent der weiteren Wettkämpfe sollen in einem Umkreis von zehn Kilometern um das Olympiazentrum stattfinden, nur einige wenige wie Schießen und Military-Reiten in den umliegenden Städten. So ist unter anderem ein neues Hockey-Stadion auf dem Millerntorgelände geplant, eine Tennis-Anlage mit zwei Center Courts am Rothenbaum sowie eine Regattastrecke mit Wildwasseranlage an der Dove-Elbe. Alle Einrichtungen sind so konzipiert, dass sie nach den zwei Wochen dauernden Spielen wieder zurückgebaut oder nachgenutzt werden können. Die Regattastrecke etwa, die an ein Naturschutzgebiet grenzt, hat demontierbare Tribünen auf Schwimmpontons, wodurch der Landschaftsverbrauch auf ein Minimum beschränkt wird.
Die Lage am Wasser biete zudem optimale Bedingungen für eine Olympia-Flotte, die die Gäste über Elbe und Alster transportiert. Das Olympiazentrum ist über die Elbbrücken mit einer neuen S-Bahn-Station und über die bis dahin fertiggestellte Hafenquerspange erschlossen.

Die Kosten für die Planung werden auf 1,87 Milliarden Euro geschätzt, dazu kommen 975 Millionen Euro für die Infrastruktur. Der Senat will Hamburgs Olympia-Konzept am 30. April 2002 verabschieden, offizieller Bewerbungsschluss beim Nationalen Olympischen Kommitee ist der 15. Mai 2002.