8月5日，东京奥运会进入开幕后的第13个比赛日，乒乓球女团决赛进行，中国对阵日本，第一盘比赛，陈梦/王曼昱3-1（9-11、11-6、11-8、11-7）胜石川佳纯/平野美宇，为中国队先拿一分；第二盘比赛，孙颖莎3-1（11-8、11-5、3-11、11-3）击败伊藤美诚；第三盘，王曼昱3-0（11-5、11-9、11-3）完胜平野美宇。最终中国3-0完胜日本，夺得金牌！
第一盘：陈梦/王曼昱3-1石川佳纯/平野美宇
首局上来，石川佳纯高压球打中后正手出界，王曼昱打丢送分后顶一拍2-2。平野美宇反拍直线得手，陈梦台内球出界4-7。陈梦回球出界后相持下网，8-10送出局点。王曼昱近台反手快厮拿分，陈梦回挡出界9-11先输一局。
第二局中国组合加强发球变化，陈梦反拍变线先拿分，平野美宇回球下网，石川佳纯打丢，王曼昱相持命中4-0。石川佳纯接发球失误，王曼昱侧身打中，拉开分差到9-1。陈梦接发球下网，王曼昱反拉得手11-6扳回一局。
第三局王曼昱由守转攻打中，石川佳纯相持连续得手，平野美宇接发滚网出界，王曼昱接发球出界和反拉失误2-4。王曼昱相持出界，陈梦上手命中，8-8后王曼昱反拍扯出大角度拿分，局点时王曼昱摆短拿分，中国组合11-8再下一局。
第四局2-2后，王曼昱强顶一拍拿分，石川佳纯侧身打中，王曼昱上手再拿分，陈梦再顶一拍领先到5-3，平野美宇反拉直线再中，石川佳纯反拍出界后撕出一记大斜线得手，8-7后王曼昱反拍连续得手，连得3分以11-7获胜，中国队先得一分。
第二盘：孙颖莎3-1伊藤美诚
首局伊始，伊藤美诚先回球出界，孙颖莎正手抢拉打中，伊藤美诚接发下网，孙颖莎3-0开局。伊藤美诚接发正手打大角度拿分，孙颖莎相持出界后被追至6-6。孙颖莎连续侧身抢攻，相持转正手再中获得局点，随后发球抢攻打中，连得5分以11-8后来居上先赢一局。
第二局孙颖莎延续强势表现，伊藤美诚接发出界后相持中打丢，孙颖莎正手再中3-1开局。伊藤美诚擦网得分后变直线出界，随后发球直接失误，孙颖莎7-5迫使对手请求暂停。孙颖莎接发球卷直线打中，10-5拿到局点。随着伊藤美诚反拍出界，孙颖莎11-5再赢一局。
第三局孙颖莎正手大角度得手，伊藤美诚背水一战搏出速度，反手位连续得手，孙颖莎开局不利1-5。伊藤美诚摆短出界后对拉拿分，孙颖莎反拍失误后接发球出界，伊藤美诚反攻再中，孙颖莎2-9落后，无力追分以3-11输掉一局。
第四局孙颖莎稳住局面，上来在对攻中连得2分，伊藤美诚接发球抢攻，孙颖莎相持中回球擦边，伊藤美诚打丢机会球，孙颖莎正手打中，伊藤美诚反拉出界，孙颖莎相持正手打中领先到7-2。随着伊藤美诚接发球下网，孙颖莎11-3获胜3-1击败对手，为中国队再得一分。
第三盘：王曼昱3-0平野美宇
首局上来，双方短兵相接，力拼前三板上手，3-3后王曼昱上手拿分，平野美宇正手拉丢后相持滚网出界，王曼昱连得3分拉开到6-3。平野美宇连续失误，王曼昱7-4后连取3分10-4获得局点。平野美宇追上1个局点，王曼昱接发球拧拉11-5先拔头筹。
第二局王曼昱继续压制平野美宇，上来就连得3分。平野美宇暂停后加快节奏，连取4分反超，王曼昱反手拉直线得手，回摆下网4-7落后。平野美宇接发球出界，王曼昱连得4分8-7。8-8后平野美宇变直线得手，随后反拉出界9-9。关键分王曼昱正手打中，平野美宇上手反拉出界，王曼昱11-9再下一城。
第三局王曼昱彻底打开局面，正反手不断攻击，左右开弓连续得手，开局又是3-0领先。王曼昱抓分很紧，进攻端越战越勇，继续扩大领先到6-1。平野美宇发球抢攻得手，王曼昱反拉出界，6-3请求暂停。暂停后伊藤美诚试图搏杀连续打丢，王曼昱进一步确立优势，连得5分以11-3锁定胜局。
最终中国队总比分3-0击败日本队，拿到奥运女团四连冠，为中国代表团夺下本届奥运会的第34枚金牌。