7月29日下午，东京奥运会女排小组赛第3轮在有明体育馆进行。作为卫冕冠军的中国女排在先失一局的情形下，顶住压力，苦战5局，最终还是2-3不敌俄罗斯奥运女排，遭遇本届奥运会3连败（4局比分分别是17-25、25-23、25-20、25-27、12-15），出线希望渺茫。北京时间7月31日20:45，中国女排将在第4轮的比赛中，与意大利女排展开背水一战。
首局，中国女排延续了此前2场比赛的低迷，攻防不畅，早早以17-25败下阵来。第二局，中国女排1-5开局，让人揪心。但此后，姑娘们顶住压力，一分一分往回追，加上俄罗斯队连续出现失误，最终，中国女排25-23获胜。第三局，中国女排乘胜追击，李盈莹的突然爆发，激活了全队，最终，中国女排再赢1局。
关键的第4局，中国女排状态依然火热，李盈莹的强力扣球和威胁发球，依然是杀手锏。在朱婷手腕有伤，无法全力发挥的情形下，李盈莹的强势表现，为她分担了一定的进攻压力。
不过，有伤在身的朱婷，也逐步找回了状态。她的2次势大力沉的扣球，确保了中国女排的领先优势。与此同时，王媛媛悄然间也扮演了杀手角色。她不时也送出一记重扣。对手对她的防守显然不到位。
在多点开花的情形下，俄罗斯队只有招架之功，难有还手之力。在一次防守救球时，他们将帅手忙脚乱地竟然险些撞在一起。尽管将球救了起来，但还是被李盈莹扣死。
接下来，张常宁发球，连续造杀伤。随着对手接球下网，中国女排15-10，确立了5分的领先优势。随后，袁心玥再得1分。
逆境中，俄罗斯队在一传不到位的情况下，依然顽强扣球得手，追回1分。但朱婷在4号位立即回应。此后，俄罗斯队放手一搏，通过大力跳发等方式，连续追分。随着她们拦住了王媛媛的扣球，比分被追到了19-20。紧接着，在一次多回合较量中，中国女排未能抓住机会，再丢1分。
关键时刻，朱婷抓住对方空档，打了一个落点，比分变成21-21。随后，俄罗斯女排吊球出界，送上1分。中国女排再度反超。对手紧急叫了暂停。
暂停之后，又是一个多回合较量，结果还是俄罗斯队拿到这1分，比分再度战平。窒息时刻，李盈莹利用强力扣球和巧妙轻吊，得到2分，中国女排拿到赛点。俄罗斯队再度叫了暂停。
暂停之后，俄罗斯队强攻得手，追平比分。随后，李盈莹再度上演大力扣球，但接着，她发球失误，比分变成25-25。
接着，朱婷大力扣球，可惜被判出界。紧接着，俄罗斯队扣球得分，以27-25拿下了关键一局。双方只能进入第5局鏖战。
第5局一开始，俄罗斯队扣球失误出界，中国女排先得1分。但随后，她们扣在了界内。接着，李盈莹强力扣球，造成对方拦网出界。接下来，她又尝试了2次扣球，其中1次命中。其后，李盈莹还拦网得分。她的出色发挥，帮助中国女排咬住比分。
不过，随后，俄罗斯队连续发威，以8-5交换场地。此后，可能是心理出现了波动。中国女排打得依然被动，比分来到了6-10。关键时刻，朱婷在4号位艰难扣球命中，将分差缩小为3分。
此后，中国女排抓防反，张常宁没有将球打死，反被对手扣死。好在紧接着，俄罗斯队出现失误，张常宁扣球得分。
接下来，俄罗斯队扣球失误，再送1分，比分来到9-11。可惜的是，下个回合中，中国女排拦网未能奏效，让对手再得1分。紧张的博弈中，比分来到10-13。中国女排命悬一线。
窒息时刻，俄罗斯队吊球得手，拿到赛点。随后，俄罗斯队拦网出界，中国队挽救了1个赛点。俄罗斯队立即叫了暂停。
暂停之后，中国女排拦网再救1个赛点。但是随后，中国女排未能延续这个节奏，只能以12-15饮恨，最终2-3不敌对手。此役过后，中国女排遭遇3连败，出线形势渺茫。
北京时间7月31日20:45，中国女排将在第4轮的比赛中，迎战实力强劲的意大利女排。这是中国女排在小组赛期间，唯一的一场夜场比赛，没想到也成了卫冕冠军的一场生死战。