O primeiro caso de COVID-19 foi confirmado na Filadélfia, Pensilvânia, em 10 de março de 2020. De acordo com o Departamento de Saúde Pública da Filadélfia, houve 189.971 infecções confirmadas e 4.103 mortes confirmadas por COVID-19 na cidade.

Linha do tempo O primeiro caso de COVID-19 na Filadélfia foi anunciado em 10 de março de 2020. Foi confirmado que a pessoa infectada era um adulto que teve exposição a casos previamente confirmados de COVID-19. A resposta inicial da cidade não foi cancelar todos os eventos de grande escala, mas sim recomendar que "os residentes considerassem não participar de grandes reuniões públicas com mais de 5.000 pessoas". O Diretor Administrativo Brian Abernathy afirmou: "Obviamente, esta é uma situação difícil e certamente reconhecemos que muitas empresas e indivíduos dependem desse tipo de evento para seu sustento, mas agimos com muita cautela. Isso também afeta nossos times esportivos, tanto profissionais, universitários e até mesmo do ensino médio. É simplesmente muito mais importante neste momento manter residentes e visitantes longe de grandes multidões desse tamanho".

Em 17 de março de 2020, havia 96 casos no estado da Pensilvânia, mais da metade dos quais estavam na área da Filadélfia, com o Condado de Montgomery detendo o maior número. À medida que os casos diários começaram a aumentar rapidamente, o prefeito Jim Kenney e o Dr. Thomas A. Farley, Comissário de Saúde da Cidade da Filadélfia, emitiram uma ordem de permanência em casa a partir das 8h do dia 23 de março de 2020. A Secretária de Saúde da Comunidade da Pensilvânia e Professora de Pediatria e Psiquiatria na Penn State, Rachel Levine, liderou a resposta inicial do estado ao surto. Em 28 de março de 2020, o governador Tom Wolf anunciou 533 novos casos, elevando o total estadual para 2.751. O maior aumento de casos foi no Condado da Filadélfia.

Em março de 2020, o Liacouras Center na Universidade Temple foi transformado em um hospital de campanha com 200 leitos dispostos na quadra em antecipação a um aumento na necessidade devido à pandemia e à escassez em hospitais da cidade. No final de abril de 2020, as operações do hospital de campanha começaram a ser reduzidas à medida que a taxa de novos casos de COVID-19 na Filadélfia começou a diminuir.

Em 3 de abril de 2020, o governador Wolf pediu aos habitantes da Pensilvânia que usassem coberturas faciais de pano em público. A Filadélfia reduziu a coleta de reciclagem para cada duas semanas devido à escassez de pessoal. Em 10 de abril de 2020, a Filadélfia havia relatado 5.793 casos de coronavírus e 137 mortes. Um passageiro foi forçado a descer de um ônibus da SEPTA por não usar máscara. Levine disse que "aproximadamente 45 por cento dos leitos hospitalares, 38 por cento dos leitos de unidade de terapia intensiva e quase 70 por cento dos ventiladores permaneceram disponíveis para uso" em 10 de abril de 2020. A Center City está ajudando residentes com mais de 50 anos e trabalhadores de saúde que apresentam sintomas compatíveis com COVID-19.

Na noite de 8 de abril de 2020, durante uma coletiva de imprensa da COVID-19 na Casa Branca, o vice-presidente Mike Pence e a coordenadora de resposta ao coronavírus, Dra. Birx, alertaram que a Filadélfia poderia em breve se tornar um dos próximos pontos críticos do surto. Uma semana depois, em 15 de abril de 2020, a Filadélfia relatou 603 novos casos, seu maior número diário (durante a primeira onda). Dois dias depois, em 17 de abril, a cidade relatou seu maior número de mortes em um único dia, com 54 mortes. Dias depois, hospitais e funerárias começaram a ficar sem espaço para armazenar os corpos daqueles que estavam sucumbindo à COVID-19. Em 19 de abril de 2020, um repórter do Philadelphia Inquirer fotografou uma pilha de cadáveres envoltos em lençóis brancos e empilhados uns sobre os outros na caçamba de uma caminhonete no Escritório do Médico Legista da Filadélfia. Os cadáveres foram identificados como vindos do Einstein Medical Center localizado na seção Olney, duramente atingida, da Filadélfia. Trabalhadores foram vistos pisando em cima da pilha de corpos para carregá-los em caminhões refrigerados.

No final de maio e início de junho de 2020, grandes protestos e motins de George Floyd ocorreram na Filadélfia, levantando temores de que a COVID-19 aumentasse. No entanto, em meados de junho, semanas após os protestos, não apenas os novos casos de COVID-19 diminuíram, como atingiram as taxas mais baixas desde o início da pandemia.

Em 5 de junho de 2020, a Filadélfia passou da fase vermelha para a fase amarela do plano de reabertura do estado, que suspendeu a ordem de permanência em casa e a substituiu por um aviso de permanência mais segura em casa e permitiu que algumas empresas reabrissem. Embora a cidade tenha passado para a fase amarela em 5 de junho, houve diferenças em relação ao plano de reabertura do estado. Por exemplo, as refeições ao ar livre ainda não eram permitidas e a cidade estava recomendando contra reuniões de qualquer tamanho (enquanto o estado permitia reuniões de até 25 pessoas). Em 12 de junho de 2020, as refeições ao ar livre foram permitidas em restaurantes da Filadélfia. Em 26 de junho de 2020, o estado permitiu que a Filadélfia passasse da fase amarela para a fase verde do plano de reabertura do estado, o que permitiu que mais empresas reabrissem. Entre as empresas autorizadas a reabrir em 26 de junho estavam piscinas residenciais, clubes de natação privados, salões de beleza, barbearias, spas e pequenas reuniões de até 25 pessoas. A cidade manteve algumas restrições adicionais até 3 de julho de 2020; nessa data, museus, bibliotecas, shoppings e cassinos foram autorizados a reabrir. Academias e refeições internas em restaurantes estavam planejadas para reabrir em 3 de julho; no entanto, a reabertura dessas empresas foi adiada devido a um aumento nos casos. Em 20 de julho de 2020, as academias foram autorizadas a reabrir. Em 8 de setembro de 2020, as refeições internas com 25 por cento da capacidade foram permitidas em restaurantes da Filadélfia. Em 2 de outubro de 2020, os restaurantes foram autorizados a aumentar para 50 por cento da capacidade para refeições internas após a conclusão dos documentos de autocertificação.

Depois de cair para um mínimo de apenas 4% em 16 de junho de 2020, a taxa de positividade em toda a cidade aumentou lentamente no final de junho e início de julho. Em 12 de julho de 2020, a taxa de positividade em toda a cidade havia subido para 7%, indicando que os casos estavam novamente em alta. Em 14 de julho de 2020, o prefeito Jim Kenney anunciou uma moratória sobre todos os grandes eventos públicos até 28 de fevereiro de 2021. A moratória cancelaria todos os festivais públicos, carnavais, feiras, desfiles, shows e mercados de pulgas que atraem multidões de mais de 50 pessoas, afetando eventos como o Desfile de Ação de Graças da 6abc Dunkin', a Maratona da Filadélfia e o Mummers Parade. Eventos como o AIDS Walk Philly e o evento de arrecadação de fundos Gay Bingo foram cancelados, perdendo até US$ 100.000 em receita. Os líderes da Filadélfia formaram o Fundo PHL COVID-19 para ajudar organizações sem fins lucrativos. Ele gerou mais de US$ 12 milhões.

Duas festas de quarteirão, uma em Lawncrest e uma em Allegheny West, foram interrompidas por policiais locais na noite de 25 de julho de 2020, em um esforço para interromper a transmissão viral. Em 28 de julho de 2020, com a COVID-19 continuando a aumentar, o Distrito Escolar da Filadélfia anunciou que os alunos receberiam apenas instrução on-line até 17 de novembro de 2020,

No final do verão de 2020, Brewerytown, o bairro que abrange partes da Universidade Temple, rapidamente emergiu como o novo ponto crítico da cidade para a COVID-19, com uma taxa de positividade quase o dobro da taxa geral da cidade. Em 30 de agosto de 2020, a Universidade Temple voltou ao ensino online depois que 103 pessoas testaram positivo. O rastreamento de contatos vinculou o surto a apartamentos fora do campus e pequenas reuniões sociais. Em 3 de setembro de 2020, a Universidade Temple anunciou que as aulas seriam realizadas online pelo restante do semestre de outono. Após o fechamento da Universidade Temple, as taxas de infecção em Brewerytown e nos bairros vizinhos do norte da Filadélfia diminuíram substancialmente.

Em 13 de outubro de 2020, a cidade elevou os limites de reunião para locais internos e externos, que anteriormente eram limitados a 25 pessoas para locais internos e 250 pessoas para locais externos. Locais internos foram autorizados a ter no máximo 10 por cento da ocupação total, até 250 pessoas; enquanto locais externos foram autorizados a ter no máximo 20 por cento da ocupação total para locais com ocupação máxima inferior a 2.000 pessoas e no máximo 15 por cento da ocupação total, até 7.500 pessoas, para locais com ocupação máxima superior a 2.000 pessoas. O aumento dos limites de reunião permitiu a presença de torcedores no Lincoln Financial Field para os jogos do Philadelphia Eagles, com 7.500 torcedores autorizados a comparecer aos jogos dos Eagles a partir do jogo de 18 de outubro de 2020 contra o Baltimore Ravens.

Em 10 de novembro de 2020, o Distrito Escolar da Filadélfia, que começou o ano letivo com aprendizado totalmente virtual, adiou os planos de devolver alguns alunos ao aprendizado híbrido devido a um aumento nos casos. Em 16 de novembro de 2020, a cidade anunciou novas restrições devido a um aumento nos casos, que estavam em vigor de 20 de novembro de 2020 até 1.º de janeiro de 2021. As restrições incluíam proibição de refeições internas em restaurantes, limites de capacidade em lojas de varejo e instituições religiosas, teletrabalho para funcionários de escritório, a menos que não fosse possível, proibição de reuniões internas de qualquer tamanho, reuniões externas limitadas a 10 por cento da ocupação com um limite de 2.000 pessoas e proibição de esportes juvenis ou escolares. Faculdades, universidades e escolas de ensino médio só podiam oferecer aulas online, enquanto escolas de ensino fundamental e médio podiam oferecer instrução presencial seguindo as diretrizes de saúde. Além disso, teatros, boliches, cassinos, academias, museus e bibliotecas foram ordenados a fechar durante esse período. Em 22 de dezembro de 2020, a cidade anunciou que as restrições sobre refeições internas, reuniões internas, teatros, faculdades e esportes organizados internos continuariam até 15 de janeiro de 2021, devido a um aumento previsto de casos após os feriados de Natal e Ano Novo. A cidade suspendeu as restrições sobre cassinos, museus, esportes ao ar livre, academias, aprendizado presencial em escolas de ensino médio e eventos ao ar livre com serviço de buffet em 4 de janeiro de 2021, pois os casos não aumentaram mais do que o esperado.

Em 3 de março de 2021, a Agência Federal de Gerenciamento de Emergências abriu um local de vacinação em massa contra COVID-19 no Pennsylvania Convention Center. O local foi capaz de administrar doses para cerca de 47.000 pessoas por semana e esperava-se que operasse por pelo menos oito semanas.