資格
比賽開始後不久的場面本次比賽，每個國家奧委會可以擁有最多5個參賽席位。運動員可以通過參加UCI職業巡迴賽（英語：UCI Protour），來在國際腳踏車聯合會（UCI）積分排名中獲得較高的排名，進而獲得奧運會的參賽資格。根據比賽級別的不同，不同的比賽中產生的奧運會參賽席位數目不同。如果一個國家奧委會沒有在職業巡迴賽中獲得5個參賽資格，那么這個奧委會可以增加來自洲際巡迴賽的運動員；如果還是不夠，可以再用來自B級世界錦標賽的運動員填滿參賽席位。本次比賽有70位騎手來自職業巡迴賽、38位來自歐洲巡迴賽（英語：UCI_Europe_Tour）、15位來自美洲巡迴賽（英語：UCI_America_Tour）、9位來自亞洲巡迴賽（英語：UCI_Asia_Tour）、5位來自非洲巡迴賽（英語：UCI_Africa_Tour），3位來自大洋洲巡迴賽（英語：UCI_Oceania_Tour）。此外，還有5位新人騎手來自B級世界錦標賽（英語：UCI_B_World_Chanmpionship_Cycling）。
參賽選手原有145個，但最終只有143名運動員出席。義大利人達米亞諾·庫內哥（英語：Damiano Cunego）還沒有從2008年環法大賽（英語：2008 Tour de France）上受的傷中恢復過來，於是他的名額由溫琴佐·尼巴利（英語：Vincenzo Nibali）頂替。上屆比賽銀牌得主，葡萄牙人賽爾吉奧·保林霍（英語：Sérgio Paulinho）聲稱身體尚無法進行比賽而沒有參加。俄羅斯人弗拉蒂米爾·古瑟夫（英語：Vladimir Gusev）因沒有通過阿斯塔納車隊（英語：Astana team）的隊內藥物檢測而被解僱，不能參加比賽，於是他的名額由丹尼斯·門喬夫（英語：Denis Menchov）補上。在賽前訓練中，瑞士隊的麥可·阿爾巴斯尼（英語：Michael Albasini）發生事故，鎖骨骨折，但此時瑞士已經沒有時間尋找運動員頂替他參賽了。
賽前
污染問題
比賽路線奧運會開幕前，國際奧委會希望降低比賽中空氣污染的影響。而北京奧組委則準備在空氣污染過高時改變某些比賽（如公路腳踏車賽）的賽程。參加這類比賽的運動員所呼吸的氧氣是一般人的20倍。因此，過高的空氣污染會對比賽造成不利影響，對運動員的肺造成刺激或損傷，甚至加重呼吸系統疾病，例如哮喘。
根據一個獨立機構的數據，8月9日北京的空氣污染高於世界衛生組織認定的安全級別。不過，因為沒有運動員提出異議，腳踏車賽事依舊按照原定計畫舉行。143名參賽運動員中，有53名中途退出了比賽，但這很正常（上一屆比賽超過一半的運動員退出了比賽）。賽後，很多騎手批評惡劣的天氣對表現有很大影響，尤其是攝氏26度的高溫和高達90%的相對濕度。這些條件比他們經常比賽的歐洲惡劣得多。相比之下，認為污染對比賽有較大的影響車手較少。但是賽前的奪標熱門，德國車手斯特凡·舒馬赫（英語：Stefan Schumacher）認為，嚴重的空氣污染是導致他退賽的主因。
賽前奪標熱門
賽前，西班牙代表隊的所有騎手都是奪冠的熱門。他們中有兩位三大賽事（英語：Grand Tour (cycling)）——環法、環義大利和環西班牙的冠軍：阿爾韋托·孔塔多爾及卡洛斯·薩斯特雷，還有“鄉下人”西班牙國家公路腳踏車錦標賽（英語：Spanish National Road Race Championships）冠軍亞歷杭德羅·巴爾韋德（英語：Alejandro Valverde），以及在2007年環西賽（英語：2007 Vuelta a España）三個賽段的冠軍薩穆埃爾·桑切斯。西班牙隊還有2008年環法圓點衫（英語：points classification）得主，3次公路腳踏車世界盃（英語：UCI Road World Championships）冠軍，西班牙隊的領騎奧斯卡·弗萊雷（英語：Óscar Freire）。其中，巴爾韋德被看作西班牙隊的殺手鐧。
被認為有機會獲得獎牌的還有衛冕冠軍，義大利人保羅·貝蒂尼、德國的斯特凡·舒馬赫（英語：Stefan Schumacher），以及兩屆環法亞軍，澳大利亞人卡德爾·埃文斯。還有來自盧森堡隊和德國隊的隊員們被看好：德國隊有舒馬赫和很多參加過三大賽事的老將，如延斯·福格特（英語：Jens Voigt）；而盧森堡隊擁有施萊克兄弟——安迪和弗蘭克，以及金·基爾興，這三名騎手都曾在2008年環法腳踏車賽上身著黃色領騎衫出戰。
比賽路線
城區公路腳踏車賽場公路腳踏車賽場（北京奧運會9個臨時場館之一）全長102.6千米，由於有重複的環形路線，男子公路賽的賽道實際長245.4千米，是奧運會歷史上最長的賽道。比賽的起點設在崇文區的永定門，終點則在昌平區的居庸關。
比賽路線經過8個區縣：崇文、宣武、東城、西城、朝陽、海淀、昌平、延慶。英國衛報評價這條路線沿途的景色時如此評價：“看上去很豪華”。這條路線從北京城區出發，經過許多地標性建築，比如天壇、人民大會堂、雍和宮等，到達郊區的長城腳下；它也經過奧運會的場館，如國家體育場（鳥巢）、國家游泳中心（水立方）等。
男子公路腳踏車賽的賽道與女子賽事最顯著的不同之處在於，車手要在八達嶺和居庸關之間沿環形賽道騎行7圈，從而使男子公路賽的賽程是女子的2倍。比賽的前一段的路線在北京市中心，所以這一段賽道的坡度較小；而在騎行了大約78.8千米後，騎手們會到達八達嶺，之後開始第一個23.8千米的環形賽程。從這裡開始，騎手們會遇到坡度較大的路段，在從八達嶺到最高點的12.4千米的路程中，海拔升高了338.2米。
之後選手們會騎過一段人工的平緩路段，之後經高速公路到達居庸關。比賽的最後350米，選手們需要爬一個稍陡的坡道：這樣設計賽道是為了把衝刺前的騎手們都聚在一起，使得最後的衝刺更具有觀賞性。
考慮到安全因素，奧運會的組織者禁止觀眾站在賽道邊觀看比賽。這一決定引起了爭議：很多腳踏車界的名人，如國際自聯主席帕特·麥魁德（英語：Pat McQuaid）和兩位澳大利亞腳踏車運動員斯圖爾特·奧格雷迪和卡德爾·埃文斯，都反對這一舉措。麥魁德和奧格雷迪都認為賽道邊上沒有觀眾會影響比賽的氣氛，而且批評賽事的組織者沒有考慮到希望近距離觀看比賽的觀眾。澳大利亞腳踏車協會（英語：Cycling Australia）對此的反應則是要求在接下來的個人計時賽中放寬這方面的要求。但最終組織者並沒有這樣做。
比賽
激烈的比賽男子公路賽在台北時間（UTC+8）11:00開始。在最初3千米的比賽中，玻利維亞車手霍拉希奧·加利亞多（英語：Horacio_Gallardo）和智利車手帕特里西奧·阿爾莫納西德（英語：Patricio Almonacid）脫離大部隊形成了第一集團，他們保持了15分鐘的最大的領先優勢，但他們都沒有被視作真正的威脅，而且他們都沒有完成比賽。由於沒有隊伍希望控制速度，在比賽進行至60千米時，26名騎手組成了第二集團，包括西班牙的卡洛斯·薩斯特雷、盧森堡的金·基爾興、德國的延斯·福格特（英語：Jens Voigt）、捷克的羅曼·克羅伊齊格爾以及澳大利亞西蒙·格倫斯（英語：Simon Gerrans）。不久，騎手們到了終點線，進入了23.8千米的環形賽道。第一集團的加利亞多被阿爾莫納西德甩下。之後，在單獨騎行了一個半小時後，暫時領先的智利人在第二圈被身後追趕的騎手們趕上。
在薩斯特雷和克羅伊齊格爾的帶動下，已變為24人的領先集團，在第4圈建立了超過6分鐘的領先優勢。那時，由義大利隊領騎的大部隊加快了速度來追趕領先的第一集團。白俄羅斯的亞歷山大·庫欽斯基（英語：Aleksandr Kuschynski）和烏克蘭的魯斯蘭·皮德戈爾內（英語：Ruslan Pidgornyy）從第一集團中脫穎而出，在第5圈時已經獲得了對身後的騎手們1分40秒的領先優勢，而對大部隊的領先優勢已經達到2分45秒。薩斯特雷領騎的集團在比賽還剩下60千米時被大部隊趕上，於是只有庫欽斯基和皮德戈爾內領先於大部隊。不久，在第5圈即將結束的時候，瑞典的馬庫斯·永奎斯特（英語：Marcus Ljungqvist）、哥倫比亞的里戈韋托·烏蘭（英語：Rigoberto Urán）和比利時的約翰·瓦敘梅朗（英語：Johan Van Summeren）加速，脫離了大部隊，並趕上了庫欽斯基和皮德戈爾內。
激烈的比賽接下來，在賽後被評價為“大膽”的奧地利車手克里斯蒂安·普凡貝格爾（英語：Christian Pfannberger）在第6圈尾段衝出了大部隊。他最大的領先優勢不過1分鐘，直到比賽最後20千米便被大部隊趕上。在5分鐘的激烈競爭後，不到20名騎手，包括澳大利亞的卡德爾·埃文斯、美國的利瓦伊·萊法伊默、哥倫比亞的聖地亞哥·博特羅（英語：Santiago Botero）和法國的熱羅姆·皮諾（英語：Jérôme Pineau）進入了領先集團，巴爾韋德和貝蒂尼則被甩在後面。西班牙的薩穆埃爾·桑切斯、澳大利亞的麥可·羅傑斯、義大利的達維德·雷貝林和俄羅斯的亞歷山大·科洛布涅夫因盧森堡的安迪·施萊克的突然加速衝出了這個13人的領先集團。桑切斯、雷貝林和施萊克到達了八達嶺爬坡段的最高處，距終點還有12.7千米。他們領先羅傑斯和科羅布涅夫10秒，領先後面的8人集團26秒。貝蒂尼、巴爾韋德和法比安·坎切拉拉（瑞士）從大部隊中脫離出來，並最終追上了埃文斯等人所在的集團。
在比賽還有5千米時，坎切拉拉突然加速，科洛布涅夫和羅傑斯緊追其後，剩下三名騎手在後面。這三名騎手在比賽僅剩1千米時成功地趕上了領先的三人。於是，六位騎手一起向終點衝刺。最終，桑切斯獲得金牌，雷貝林獲得銀牌，坎切拉拉獲得銅牌。
比賽結果
最終排名
所有完成比賽的運動員的成績：
| 排名 | 運動員 | 國籍 | 成績 |
| 1 | 薩穆埃爾·桑切斯 | 西班牙 | 6:23:49 |
| 2 | 達維德·雷貝林（成績被剝奪）注1 | 義大利 | 6:23:49 |
| 3 | 法比安·坎切拉拉 | 瑞士 | 6:23:49 |
| 4 | 亞歷山大·科洛布涅夫 | 俄羅斯 | 6:23:49 |
| 5 | 安迪·施萊克 | 盧森堡 | 6:23:49 |
| 6 | 麥可·羅傑斯 | 澳大利亞 | 6:23:49 |
| 7 | 聖地亞哥·博特羅 | 哥倫比亞 | 6:24:01 |
| 8 | 馬里奧·阿爾茨 | 比利時 | 6:24:01 |
| 9 | 麥可·巴里 | 加拿大 | 6:24:05 |
| 10 | 羅伯特·赫辛克 | 荷蘭 | 6:24:07 |
衝刺瞬間注1：2009年11月，由於達維德·雷貝林的促紅細胞生成素呈陽性，國際腳踏車聯合會宣布剝奪他的銀牌，並將其餘選手排名依次提升。他把獎牌和獎金上交給了義大利奧委會，但仍然聲稱自己是清白的。
注2：此表只記前10名，完整成績見2008年夏季奧林匹克運動會官網
未能完成賽事
很多為國家隊領騎的車手都並沒有寄希望於完成比賽，他們確保了那些爬坡高手在坡道發力前可以有一個好的位置。在他們之中，有很多運動員都需要為接下來的個人計時賽節省體力。此外，如果一名運動員被超過一圈，那么他的比賽資格就會被取消。
分段成績
前三名選手的分段成績：
| 排名 | 運動員 | PTP/排名 | 1圈/排名 | 2圈/排名 | 3圈/排名 | 4圈/排名 | 5圈/排名 | 6圈/排名 |
| 1 | 薩穆埃爾·桑切斯 (西班牙) | 2:13:08 (42) | 2:53:08 (78) | 3:30:14 (44) | 4:06:25 (65) | 4:41:35 (72) | 5:16:23 (8) | 5:50:42 (4) |
| 2 | 達維德·雷貝林 (義大利) | 2:13:08 (51) | 2:53:08 (96) | 3:30:14 (45) | 4:06:25 (39) | 4:41:35 (51) | 5:16:23 (12) | 5:50:42 (8) |
| 3 | 法比安·坎切拉拉 (瑞士) | 2:13:08 (51) | 2:53:08 (96) | 3:30:14 (45) | 4:06:25 (39) | 4:41:35 (51) | 5:16:23 (12) | 5:50:42 (8) |
