La 24e édition du Téléthon a lieu les 3 et 4 décembre 2010 à Paris, Troyes, Pau et dans 12 autres villes ambassadrices. Le slogan de cette année est « On a tous raison[S] d’y croire ». La marraine de ce Téléthon est Anne Roumanoff et Juline, atteinte d’amyotrophie spinale, en est l'ambassadrice.
La mascotte du Téléthon 2010 s'appelle L'Eugène et a été imaginée par la société Atmedia. Elle tire son nom des mots "Le gène" et sa forme du chromosome. Le "direct" s'est terminé à 2 h 05, le dimanche 5 décembre 2010, après plus de trente-et-une heures de « non-stop ». Le compteur indique alors 84 076 371 €. Il n'est bloqué qu'une semaine après la fin officielle du Téléthon, en raison des nombreux reports de manifestations sur le terrain à cause des conditions climatiques. Il indique alors 90 756 400 €.
