Folytatta remek szereplését a 10 000 méter riói győztese, Mo Farah, aki a döntőben ezúttal nem bukott, sőt, magabiztos versenyzéssel, az egész futamot végig kontrollálva, 13:03.30-as idővel érkezett elsőként a célba 5000 méteren. Egészen a mai napig egyedül a finn Lasse Virén tudta megvédeni olimpiai címét ezen a távon, elsőségével hozzá csatlakozott a britek immár négyszeres ötkarikás bajnoka. Virén 1972-es müncheni diadalát 1976-ban, Montrealban ismételte meg.
Eredetileg az amerikai színekben versenyző Paul Kipkemoi Chelimo végzett a második helyen, ám utólag kizárták. Ezzel az etióp Hagos Gebrhiwet lett a második, míg a szintén amerikai Bernard Lagat a harmadik. Az óvások után végül mégis Paul Kipkemoi Chelimót hozták ki másodiknak, így Lagat 41 évesen mégsem szerzett érmet.
férfi 5000 méter, olimpiai bajnok:
Mohamed Farah (Nagy-Britannia) 13:03.30 perc
2. Paul Kipkemoi Chelimo (Egyesült Államok) 13:03.90
3. Hagos Gebrhiwet (Etiópia) 13:04.35