Tại Kỳ thi Thiên văn và Vật lý Thiên văn quốc tế (IOAA): Với sự chuẩn bị kỹ lưỡng, các HS Hà Nội đã tự tin vượt khó, chinh phục thành công, tạo nên kỳ tích với 100% số thí sinh đoạt giải: 2 Huy chương Vàng (em Nguyễn Khánh Tâm và em Trần Đình Dũng); 1 Huy chương Bạc (em Nguyễn Mạnh Đức) và 2 Huy chương Đồng (em Lê Đức An và em Đinh Trần Hải Chiến).
Tại Cuộc thi Olympic Quốc tế dành cho các thành phố lớn (IMO): 8 HS trường THPT chuyên Hà Nội - Amsterdam tranh tài ở 4 bộ môn: Toán học, Vật lý, Hóa học, Tin học (mỗi môn 2 HS). Trải qua 2 vòng đầy kịch tính, với sự nỗ lực cao nhất, đoàn HS Hà Nội đã đạt thành tích xuất sắc: Giải Nhì đồng đội (đứng thứ 4 trong các thành phố có điểm cao nhất). Tốp 5 thành phố xuất sắc nhất trong cuộc thi tốc độ Bliz-contest. Về giải cá nhân, đoàn Việt Nam đoạt 1 Huy chương Vàng (em Nguyễn Trí Đức môn Hóa học) và 6 Huy chương Bạc (em Trần Trung Kiên môn Hóa học; Trần Đình Dũng và Nguyễn Mạnh Đức môn Vật lý; Nguyễn Anh Quân và Nguyễn Gia Bảo môn Tin học; Cao Thúy An môn Toán học).
Tại Kỳ thi Olympic Khoa học trẻ quốc tế IJSO: Trải qua 3 bài thi (mỗi bài thi 240 phút) với các câu hỏi thuộc về 3 lĩnh vực chính: Vật lí, Hóa học và Sinh học, 6 HS (lớp 10 chuyên Hóa, Lý, Sinh- trường THPT chuyên Hà Nội – Amsterdam) đã nỗ lực đạt thành tích xuất sắc với 6/6 HS đoạt giải- thành tích cao nhất của Việt Nam sau 10 lần tham dự thi. Cụ thể: 4 Huy chương Vàng (thuộc về các em: Lã Châu Giang, Bùi Tuấn Kiên, Nguyễn Phương Thùy, Trịnh Anh Minh) và 2 Huy chương Bạc (thuộc về em: Nguyễn Trịnh Bảo Như, Trịnh Ninh Ngọc Mai).
Tại Kỳ thi Toán học trẻ quốc tế 2021 (IMC): 16 HS Hà Nội đại diện Việt Nam giành được 14 huy chương và 2 giải khuyến khích, gồm: 1 Huy chương Vàng (em Nguyễn Anh Hùng, trường liên cấp tiểu học & THCS Ngôi Sao Hà Nội); 9 Huy chương Bạc (thuộc về các em: Nguyễn Ngọc Huy Anh, Hà Mạnh Hùng, Nguyễn Nhật Minh, Lê Tùng Lâm, Trần Ngọc Nhật Minh - trường THPT chuyên Hà Nội – Amsterdam; Đào Viết Tuấn Kiệt - trường liên cấp tiểu học & THCS Ngôi Sao Hà Nội; Nguyễn Khánh Dương – trường THCS Cầu Giấy; Nguyễn Cảnh Dương – trường THCS-THPT Newton; Nguyễn Nam Sơn – trường THCS Giảng Võ) cùng 4 Huy chương Đồng và 2 giải Khuyến khích. Tại phần thi đồng đội, đoàn Việt Nam cũng xuất sắc giành 2 giải vô địch, 1 giải nhì và 1 giải ba.
Tại Kỳ thi Olympic Toán và Khoa học quốc tế lần thứ 18 (IMSO 2021): 24 HS lớp 5 và lớp 6 (đại diện đoàn Việt Nam) đến từ các trường tiểu học và THCS trên địa bàn Hà Nội. Với sự nỗ lực cao nhất, đoàn Việt Nam đã đoạt được 22 huy chương các loại bao gồm: 9 Huy chương Bạc (em Nguyễn Đức Khải – trường THCS Archimedes Academy; Nguyễn Đăng Khoa – trường Tiểu học, THCS - THPT Newton; Đào Viết Tuấn Kiệt; Nguyễn Tuấn Kiệt; Trần Hoàng Lâm; Nguyễn Phúc Lâm; Trần Tuấn Minh - trường liên cấp tiểu học và THCS Ngôi Sao Hà Nội; Trần Lan Phương - THCS Giảng Võ; Nguyễn Lê Quang - THCS Ngô Sỹ Liên) và 13 Huy chương Đồng.
Thành tích của HS Hà Nội tại các kỳ thi quốc tế năm 2021 là minh chứng khẳng định chủ trương, đường lối đúng đắn về đổi mới giáo dục và hội nhập quốc tế về giáo dục và đào tạo của Đảng, Nhà nước trong giai đoạn hiện nay; đồng thời góp phần khẳng định thế mạnh của Thủ đô Hà Nội trong phát triển đội ngũ nhân tài. Trong mỗi thành tích ấy luôn gắn liền với sự quan tâm chỉ đạo, sâu sát, toàn diện của ngành, của nhà trường, thầy cô giáo và sự quan tâm, chăm lo của gia đình các em.
