Ở môn cử tạ, hạng cân 61kg nam tại Olympic Tokyo 2020, có 14 vận động viên dự thi. Dựa trên mức tổng cử đăng ký của mỗi vận động viên, ban tổ chức chia làm hai nhóm vận động viên. Nhóm A với 9 vận động viên mạnh nhất, đăng ký mức tổng cử thành tích từ 292kg đến 315kg.

Nhóm B gồm 5 vận động viên còn lại. Lực sĩ Thạch Kim Tuấn với thành tích tổng cử đăng ký 296kg thi đấu ở nhóm A lúc 13h50 với các vận động viên rất mạnh của Trung Quốc, Indonesia, Nhật Bản... Đây cũng là môn mà thể thao Việt Nam đặt hy vọng có huy chương.

Ở phần thi cử giật, Thạch Kim Tuấn đã thực hiện không thành công mức cử 126kg, thấp hơn 2kg so với đăng ký ban đầu. Ở lần cử giật thứ 2, Thạch Kim Tuấn đăng ký lại mức tạ là 126 kg và anh đã thực hiện thành công. Anh đăng ký mức tạ 130kg ở lần cuối cùng nhưng anh thực hiện không thành công. Như vậy, thành tích cử giật của Thạch Kim Tuấn là 126kg, xếp vị trí thứ 8.

Đến phần thi cử đẩy, Thạch Kim Tuấn đăng ký mức cử 150kg ở hai lần đầu tiên nhưng đã thực hiện không thành công. Ở lần thứ 3, Thạch Kim Tuấn đăng ký mức cử lên 153kg. Dù Thạch Kim Tuấn đã nâng được tạ nhưng có 2/3 trọng tài bấm đèn đỏ. Như vậy, anh không được tính thành tích tổng cử.

Thạch Kim Tuấn nâng hỏng cả 3 lần cử đẩy. Trước đó, tại Olympic Rio 2016, đô cử Việt Nam cũng thực hiện hỏng cả 3 lần cử đẩy. Thạch Kim Tuấn đã chính thức chia tay Olympic Tokyo.