Polyák három egymást követő olimpián, 1952-ben Helsinkiben, 1956-ban Melbourne-ben, majd 1960-ban Rómában is ezüstérmet szerzett, négy évvel később Tokióban azonban felért a csúcsra.

Polyák Helsinkiben mindössze húszévesen mutatkozott be az olimpiai szőnyegen és második lett. Melbourne-ben, majd Rómában is "csak" ezüstöt akasztottak a pehelysúlyú 62 kilós kötöttfogású versenyző nyakába.

A közbenső világbajnokságokon szorgalmasan gyűjtögette az érmeket, három arany, két ezüst és tizennégy magyar bajnoki cím birtokában várta a tokiói ötkarikás játékokat, ahol végül valóra vált az álma: a dobogó legfelső fokára szólították, az utolsó mérkőzésén döntetlent harcolt ki a szovjet Rurua ellen, ami elegendő volt az aranyhoz. A kötöttfogásúak történetében Polyák Imre, az orosz Alekszandr Karelinnal együttesen a legeredményesebb olimpiai részt vevő, négy éremmel.

Anyaegyesületénél, az újpesti lila-fehéreknél edzősödött, a válogatott mellett is dolgozott.
Életútja elismeréseként beválasztották a nemzetközi birkózó hírességek csarnokába. A Nemzet Sportolója lett, az évszázad birkózója, a fiatal nemzedék példaképe. A Bajnokok Klubja eseményeinek állandó résztvevője volt.

Halála előtt alig három hónappal még részt vett a római olimpia fél évszázados jubileumi ünnepségén az olasz fővárosban.

Polyák Imrét a Magyar Olimpiai Bizottság, és a Magyar Birkózó Szövetség saját halottjának tekinti. Temetéséről később intézkednek. Halálával megüresedett egy hely az eddig 12 sportolóból álló Nemzet Sportolója társaságban.