Londra a fost primul oraş în care s-a auzit scandarea "Za-to-pek, Za-to-pek!" pentru prima dată, determinarea şi ambiţia cehului cucerind spectatorii.
La Helsinki, Zátopek a concurat întâi la proba de 10.000 de metri, proba sa preferată, pe care a câştigat-o fără probleme la Jocurile Olimpice anterioare, când şi-a extenuat adversarii cu un ritm de alergare susţinut pe întreaga durată a cursei, detaşându-se în câştigător cu mult timp înainte de final. ”Emil cel teribil” era favoritul principal, fiind deţinătorul recordului mondial al probei (29 minute şi 2.6 secunde).
Conform anumitor surse, în noaptea dinaintea finalei la 10.000 de metri, în jur de miezul nopţii, în camera lui Zátopek şi-a făcut apariţia un jurnalist australian. "Locomotiva cehă” nu l-a gonit pe inoportunul intervievator, ci a stat de vorbă cu el timp de 30 de minute. Aflând că acesta nu are unde să stea, cehul s-a oferit să împartă camera cu el timp de o noapte.
Neafectat de evenimentele de peste noapte, Zátopek i-a înfruntat pe Gordon Pirie (Marea Britanie), Aleksandr Anufriev (URSS) şi Alain Mimoun (Franţa), cel care era poreclit "umbra lui Zátopek" din cauza curselor în care a terminat în urma cehului, după ce alerga mult timp în urma lui. Fiecare dintre cei trei avea pretenţii legitime la titlu. După primul tur, Anufriev îl depăşea pe australianul Les Parry pentru a deveni liderul curseri. La 2.000 de metri, Zátopek trecea în faţă, unde avea să rămână până la finalul cursei. Mimoun şi-a respectat blazonul şi a stat în umbra cehului până la 8.000 de metri, când ritmul impus de favoritul cursei s-a dovedit a fi prea mult pentru francez. Zátopek a încheiat cursa cu 15 secunde avans.
Cursele de calificare pentru finala de 5.000 de metri au fost abordate de ceh cu gândul că primii cinci trec mai departe. În timpul cursei, relaxat, Zátopek discuta cu adversarii săi, reuşind, totuşi să termine pe locul trei, în urma lui Anufriev. Sportivitatea alergătorului din Cehia a fost evidentă în momentul în care a încercat să îi ofere sfaturi adversarului german din finala de 5.000 de metri despre cum să abordeze cursa mai bine. Spre dezavantajul său, Schade a decis să ignore sfaturile cehului. Cu aproximativ un tur jumătate rămas în cursă, Zátopek, Pirie, Chataway, Schade şi Mimoun se luptau pentru prima poziţie. Campionul olimpic en-titre a abandonat, britanicul Pirie a rămas în urmă, lăsându-l pe ceh în fruntea celor trei pretendenţi la titlu. Surprinzător, Zátopek a fost depăşit de cei trei adversari din urma sa, cu 300 de metri înainte de finiş.
Stadionul a fost inundat de scandarea "Za-to-pek, Za-to-pek!", care a declanşat un sprint ucigător din partea cehului, care s-a impus fără drept de apel. Într-un interviu acordat ulterior despre cursa, acesta îşi amintea că, în vuietul stadionului, a simţit că adversarii săi sunt la finalul resurselor şi nu mai pot accelera. Atunci a atacat.
Aurul la 10.000 şi 5.000 de metri într-o singură ediţie a Jocurilor Olimpice nu a mai fost câştigat de acelaşi sportiv din 1912, când Hannes Kolehmainen uimea Stockholmul cu performanţa sa.
Cele două curse de vis făcute de Zátopek au alimentat zvonurile conform cărora acesta va concura şi la maraton, deşi nu anunţase nimic oficial şi nu participase la nicio astfel de cursă în trecut.
Descurajat de modul în care a pierdut proba de 10.000 de metri în 1948, britanicul Jim Peters a renunţat la aceasta şi s-a concentrat pe maraton, cea mai lungă cursa de anduranţă pentru bărbaţi. Înainte de Olimpiada de la Helsinki, el înregistrase cel mai bun rezultat al probei, cu peste cinci minute mai puţin decât oricare dintre adversarii săi.
Zátopek l-a căutat pe Peters înainte de startul maratonului. El se gândea să îl urmărească pe acesta pentru a-şi putea adapta stilul la această cursă pe care nu o mai alergase niciodată.
După ce au alergat primii 5 kilometri în 15 minute şi 43 de secunde, ajungând în 31 de minute şi 55 de secunde la borna de 10 kilometri, Zátopek s-a apropiat de Peters şi l-a întrebat cum este ritmul. Britanicul i-a răspuns că aleargă prea încet, cehul i-a cerut să confirme, Peters a repetat. Trecând de 20 de kilometri, Zátopek şi suedezul Gustaf Janssen au înăsprit ritmul, pierzându-l încet-încet pe favoritul cursei, care a abandonat la kilometrul 32, extenuat.
Ajuns pe stadion Zátopek a încheiat cursa în uralele publicului, fiind luat pe sus de delegaţia jamaicană de 4 X 100 de metri, care l-a purtat pe braţe pe eroul de la Helsinki. Locul doi a fost ocupat de argentinianul Reinaldo Gorno, la peste două minute şi jumătate distanţă faţă de ceh, iar Jansson a terminat pe trei.
Considerat a fi unul dintre cei mai buni alergători de fond din istorie, Zátopek a devenit celebru pentru rigurozitatea şi severitatea antrenamentelor sale şi pentru faptul că se antrena în orice fel de condiţii meteorologice, purtând, mai degrabă, echipament greu, de muncă, în locul pantofilor sau hainelor sport. Cehul a fost unul dintre cei influenţi sportivi ai perioadei sale, mulţi alergători venind la el pentru îndrumare, iar acesta oferea sfatul oricui i-l cerea. Printre cele mai importante lecţii lăsate de el alergătorilor sunt relaxarea corpului în timpul alergării şi procedeul de atingere fină dintre degetul mare şi arătător în timpul alergării pentru a asigura relaxarea mâinilor.
În vârstă de 34 de ani, cehul s-a înscris la maratonul de la Jocurile Olimpice din Melbourne, deşi suferise o intervenţie chirurgicală cu puţin timp în urmă. Zátopek s-a chinuit să îl urmărească pe liderul cursei, dar nu a reuşit să se menţină în frunte. Eternul loc doi, francezul Mimoun a reuşit, în cele din urmă, să ia aurul într-o cursă în care a concurat împotriva lui "Emil cel teribil". Mimoun l-a aşteptat la linia de sosire pe Zátopek, încurajându-l pe legendarul său adversar, care a terminat pe locul şase.
Pentru sportivitatea de care a dat dovadă în timpul carierei sale, cel denumit "Locomotiva cehă" a fost medaliat postum cu distincţia Pierre de Coubertin. El este singurul atlet a cărui statuie apare la Muzeul Olimpic din Lausanne.
