Ağustos 2011’de İstanbul’un 2020 Olimpiyat ve Paralimpik Oyunları’na aday olduğunun açıklanmasından sonra, İstanbul Olimpiyatevi’nde Türkiye Milli Olimpiyat Komitesi ile işbirliği yapılarak, ofis altyapısı hazırlanarak çalışmalara başlandı.Lozan’da başvuru yapan şehirlerle yapılan koordinasyon toplantısında gerekli bilgiler alındı ve İstanbul Büyükşehir Belediye Başkanlığı, İstanbul Valiliği ve ilgili bakanlıklarla ortak çalışmalar için harekete geçildi.   Gerekli garanti belgeleri Gençlik ve Spor Bakanlığı aracılığı ile toparlandı ve başvuru dosyası Uluslararası Olimpiyat Komitesi (IOC)’ne Lozan’da teslim edildi.Moskova’da Milli Olimpiyat Komiteleri Genel Kurulu’nda İstanbul 2020 adına sunum yapıldıktan sonra Mayıs 2012’de Quebec’de aday ülke ünvanı kazanıldı. İstanbul 2020 heyeti Londra Olimpiyat ve Paralimpik Oyunları’na giderek, gerek IOC üyeleri, gerekse Uluslararası (IF) başkanları nezdinde birebir görüşmeler ile üst düzey iletişime geçti. Ekim 2012’de mevcut aday adaylığı kitapçığı üzerinden dosya hazırlıklarına başlandı. Londra 2012’nin Rio’daki değerlendirme toplantıları sonrası adaylık kitabı çalışmaları tam kadro yeniden başlatıldı. Kitap hazırlıkları sırasında arazi tesisleri ve garanti süreçleri ağırlıklı çalışma programı, kitapların basılmasıyla sonuçlandı ve adaylık kitapları Ocak 2013’de Lozan’da teslim edildi. Hemen akabinde İstanbul 2020 adaylık süreci iletişim ve sponsorluk çalışmaları başladı. Sonraki süreçte İstanbul 2020 heyetinin, gerek IOC üyeleri, gerekse IF başkanları ile birebir görüşmeleri ve yapılan sunumlar yoğunluk kazandı.  Mart 2013’de IOC Değerlendirme Komisyonu üyeleri teknik raporlarını hazırlamak üzere İstanbul’u ziyaret ettiler. Mayıs 2013’de St Petersburg’da aday şehirler sunumu yapıldı. Haziran ayında IOC Değerlendirme Komisyonu’nun yeterlilik raporu alındıktan sonra Temmuz’da Lozan’da ANOC’da sunum yapıldı ve IOC üyeleri ve IF başkanları ile bire bir görüşmeler çeşitli yarışmalar, fuarlar ve kongrelerde sürdürüldü. 7 Eylül 2013 tarihinde gerçekleşen 2020 Olimpiyat ve Paralimpik Oyunları’na ev sahipliği aday şehir seçimi için sunumlar hazırlandı. Hükümet yetkilileri, özel sektör temsilcileri, sponsor ve sporculardan oluşan bir kadro ile beraber Buenos Aires’e gidildi ve İstanbul 2020 Adaylık Komitesi finale kalana kadar en iyi şekilde temsil edildi.