LeBron sempat absen di Olimpiade pada edisi 2016 Rio de Janeiro dan 2020 Tokyo yang digelar pada 2021 lalu. LeBron kemudian comeback membela Amerika Serikat pada edisi 2024 Paris. Dalam edisi itu, dia menjadi MVP.
Dalam laga final, LeBron berperan besar membantu tim putra Amerika Serikat memetik kemenangan 98-87 atas tuan rumah Prancis. LeBron kala itu mencatatkan 14 poin, enam rebounds, 10 assist, dan 2 steals usai bermain selama 33 menit.
MVP Olimpiade yang diraihnya ini menjadikan LeBron pemain ketiga dalam sejarah yang menerima penghargaan tersebut setelah wakil Amerika Serikat, Kevin Durant (2020) dan wakil Argentina, Manu Ginobili. James juga masuk dalam Olympic All-Star Fiva bersama Stephen Curry (Amerika Serikat), Nikola Jokic (Serbia), Victor Wembanyama (Prancis), dan Dennis Schroder (Jerman).