8月31日，2004年雅典奧運會上，年輕的詹姆斯隨美國隊出戰，最終美國男籃只拿到銅牌。今日詹姆斯接受採訪時談到了此事。

回顧這次並不愉快的體驗，詹姆斯說：“當時球隊的紀律性不好，我們的陣容組成無法在世界舞台上打出競爭力。我們有技術出色的球員，但我們的搭配結構欠妥，那可能是球隊只拿了第三名的部分原因。”

那屆奧運會美國男籃的陣容：Tim Duncan、Allen Iverson、Stephon Marbury、LeBron James、Carmelo Anthony、Carlos Boozer、Richard Jefferson、Shawn Marion、Lamar Odom、Amar'e Stoudemire、Okafor和Dwyane Wade。主帥為Larry Brown。他們在半決賽被阿根廷隊打敗，最終在季軍爭奪戰擊敗了立陶宛，拿到第三名。