受全球新冠肺炎疫情影響，2021年度的基礎學科國際奧林匹克競賽以線上形式在世界各地同步進行，中國代表隊在數學、物理、化學、生物學和信息學五個國際奧林匹克競賽中再獲佳績，23名參賽隊員全部摘得金牌。
在第62屆國際數學奧林匹克競賽中，來自華東師范大學第二附屬中學的王一川、深圳中學的彭也博、深圳中學的馮晨旭、北京十一學校的韋晨、華中師范大學第一附屬中學的夏語興及中國人民大學附屬中學的陳銳韜等6名參賽選手勇奪6金，成為本屆比賽中唯一獲得全金的參賽代表隊，并以領先第二名25分的優勢，第三次蟬聯團體總分第一名。
在第51屆國際物理奧林匹克競賽中，來自中國人民大學附屬中學的張致涵、杭州二中的簡銘、天津實驗中學的李享、華中師大一附中的馬英豪和華東師大二附中的史景喆等5名參賽選手全部摘金，并取得了團體總分第一的優異成績。
在第53屆國際化學奧林匹克競賽中，來自江西師范大學附屬中學的楊數、湖南師范大學附屬中學的黃章毅、成都七中（林蔭校區）的蔡鑫榆和浙江金華第一中學的趙邦森等4名參賽選手全部榮獲金牌。
在第32屆國際生物學奧林匹克競賽中，來自河北省衡水第一中學的陳建宇、山東省東營市勝利第一中學的韓昊洋、四川省成都市第七中學的莫濱瑞和重慶市巴蜀中學的張代健等4名參賽選手勇奪4金。
在第33屆國際信息學奧林匹克競賽中，來自中國人民大學附屬中學的鄧明揚、寧波市鎮海中學的虞皓翔、寧波市鎮海中學的錢易和廣州市第二中學的代晨昕等4名中國代表隊參賽選手全部獲得金牌，并包攬世界前4名，創造了國際信息學奧林匹克競賽首次由一個國家選手包攬前4名的歷史。
