首场女双，由陈梦/王曼昱对阵早田希娜/张本美和。首局，国乒组合开局1-5落后。此后双方交替得分，比分来到4-8。国乒组合连拿4分，追至8平。然而关键时刻，日本组合连下2分，10-8拿到局点，并以11-9先下一城。第二局，双方前半局比分紧咬，一路从1平战至6平，国乒组合一直处在落后追分的情况，不过此后，她们从5-6落后时打出一波6-0，以11-6逆转扳回一局。
第三局跟第二局刚好相反，日本组合开局3-0领先。国乒组合接连将比分迫近到只差1分（2-3/3-4/4-5），并在3-5落后时连下3分，6-5反超。然而此后像上一局一样，日本组合连下6分，以11-6再胜一局。第四局，国乒组合开局5-1、7-2领先。双方各拿1分后，日本组合连追3分，中国队叫暂停。暂停归来，国乒组合再下3分，11-6再扳一局。
关键的决胜局，日本组合开局3-1、4-2领先。国乒组合追至4平后，日本队叫暂停。暂停归来，国乒组合再拿1分，5-4反超。此后，日本组合连下5分，9-5领先。而国乒组合回敬一波5-0，10-9率先拿到赛点。日本组合追成10平后，国乒组合连下2分，12-10获胜，大比分3-2（9-11/11-6/6-11/11-6/12-10）逆转，为国乒先拿一分。整场比赛耗时52分钟。
第二场女单，由孙颖莎对阵平野美宇。首局，平野开局4-0、7-1领先。此后，孙颖莎开启追分模式：先是追至3-7，又在3-8后连下3分追至6-8，平野再得1分后，莎莎再下3分，追至9平。平野10-9拿到局点后，孙颖莎连下2分，11-10反超，又在11平后连下2分，13-11先下一城。
第二局，孙颖莎开局6-0领先。平野连下4分，追到4-6。双方各下2分后，孙颖莎在8-6时连下3分，11-6再胜一局。第三局，孙颖莎开局4-1领先，日本队叫暂停。暂停回来，孙颖莎再得1分，5-1领先。此后平野连拿3分，追至4-5。双方各得1分后，莎莎又连下2分，8-5扩大优势。平野又追1分后，孙颖莎连拿3分，11-6再胜一局，从而以大比分3-0（13-11/11-6/11-6）横扫平野美宇，为国乒再拿一分。整场比赛用时32分钟。
第三场女单，由王曼昱对阵张本美和。首局，王曼昱开局3-0领先。不过，张本美和接连追至3平4平，并以5-4反超。王曼昱追成5平后，张本美和连下3分，8-5领先。王曼昱连追2分后，张本美和同样连下2分，10-7拿到局点。王曼昱挽救2个局点后，日本队叫暂停。暂停回来，王曼昱接连追成10平11平12平，但关键时刻，张本美和连下2分，14-12先下一城。
第二局，张本美和在0-1后连下3分，3-1领先。王曼昱打出一波5-0，6-3反超。张本美和连续追分，先是迫近到5-6、6-7，随后又连续追成8平9平10平。关键时刻，王曼昱连下2分，12-10扳回一局。第三局，双方开局一路从1平战至4平。王曼昱在4平后连下5分，9-4领先。张本美和追回1分后，王曼昱10-5拿到局点。张本美和连救2个局点后，中国队叫暂停。暂停回来，王曼昱再下1分，11-7再胜一局。
第四局，王曼昱越战越勇，开场3-0、5-1领先。张本美和追到3-5后，王曼昱再下3分，8-3扩大领先优势。双方各得1分后，张本美和连追2分，追至6-9。关键时刻，王曼昱再下2分，11-6再下一城，大比分3-1（12-14/12-10/11-7/11-6）逆转张本美和，为国乒拿下第三分。整场比赛用时47分钟。
至此，头号种子中国女团总比分3-0横扫2号种子日本女团，实现国乒女团奥运会五连冠。国乒在本届奥运会上包揽5金，孙颖莎和陈梦分别成就双金王，陈梦、孙颖莎和王曼昱也是连续2届奥运会拿到女团金牌。这样，国乒6位主力选手在本届奥运会上全部拿到金牌。