In 1936 vonden de Olympische Spelen plaats in Berlijn. Ondanks de minder rooskleurige geschiedenis van die tijd, heeft het gemeentebestuur van Berlijn besloten het in 1932 gereed gekomen Olympisch Stadion te renoveren en aan te passen aan de eisen van de 21ste eeuw.
Omdat het een monument betreft, mocht vrijwel niets aan de oorspronkelijke structuur van het stadion wijzigen. Een lastige en kostbare puzzel.

Het stadsbestuur van Berlijn wilde de geschiedenis niet verloochenen en plaatste het stadion op de monumentenlijst. Dit betekende tegelijkertijd het besluit om het stadion niet af te breken, maar om het geheel te renoveren.
Het project werd bemoeilijkt door het feit dat tijdens de 4 jaar durende bouwwerkzaamheden thuisclub Hertha BSC ‘normaal’ moest kunnen blijven voetballen met een minimale toeschouwerscapaciteit van 55.000 (van de uiteindelijk 77.000).

Het speelveld en de atletiekbaan zijn ongeveer drie meter verzonken, zodat uitbreiding van het aantal tribunerijen mogelijk was. Aan de buitenzijdes van het stadion zijn twee ondergrondse parkeergarages gerealiseerd (Nord & Süd). In 2003 is vooral de zuidzijde van het stadion aangepakt. Hier zijn ondergronds de meeste nieuwe ruimten gerealiseerd, zoals businesslounges, kleedkamers en clubruimten.

ARCADIS Nederland BV en ARCADIS Bauconsult GmbH zijn voor dit project een samenwerkingsverband aangegaan onder de naam Planungsgemeinschaft ARCADIS Olympiastadion. ARCADIS was verantwoordelijk voor de uitwerking van de constructie, het binnenmilieu, de energievoorziening en bouwtechnologie.

Het vernieuwde stadion was eind 2004 gereed, ruim anderhalf jaar voor de finale van het WK Voetbal 2006 die in dit stadion is gespeeld.