北京时间11月29日，女单半决赛正式打响，由于国乒早在1/4决赛结束后包揽四强，以至于两场女单半决赛都是内战。陈梦与王曼昱率先打响第一场半决赛，前面比赛中，陈梦连续淘汰了石川佳纯和平野美宇两位日乒主力，帮助国乒守住1/4区。也是本届世乒赛一号种子，最大的夺冠热门。虽然双打比赛搭档钱天一不幸输球，但是单打全力争冠。王曼昱在本场比赛之前，遭遇最困难的比赛就是对阵陈幸同，好在赢了下来。
本场半决赛无疑是一场经典之战，陈梦与王曼昱不仅反复争夺局点，更是考验彼此的硬实力。最终奥运单打冠军陈梦3-4惜败王曼昱无缘女单决赛，无法完成大满贯梦想。决赛王曼昱将迎战孙颖莎与王艺迪之间的胜者。一旦夺冠，将会实现职业生涯的突破。
首局比赛，陈梦率先发球，与王曼昱形成多板相持，3:1逐渐拉开比分。王曼昱改变发球方式，发长球限制陈梦前三板，连追2分打成3平。随后双方继续进行前三板的较量，陈梦回击速度更快略显占优，但是双方比分没有拉开，一度打到6平。王曼昱因为发球吃黄牌，陈梦抓住机会反击，11:9拿下首局。
第二局，双方一上来就进行多板对拉，陈梦在硬实力对抗上面占据上风，3:1领先王曼昱。陈梦反手攻击王曼昱大角，王曼昱过分依赖反手多板相持，仍然没有改变场上被动局面，4:7落后。而且王曼昱落点的变化不如陈梦，接发球又是相互制约，紧接着陈梦正手攻击大角拿到局点，11:7连赢两局。
第三局，双方继续进行白热化对抗，陈梦反手拧拉王曼昱大角，落点控制不错，再加上接发球预判王曼昱攻击点，又以3:1开局领先。王曼昱反手变正手直线攻击陈梦中路，加强前三板之后的进攻力度，陈梦开始遭遇困难，双方打成8平。一次精彩的多回合对拉之后，王曼昱11:8扳回一局。
第四局，陈梦反手失误增多，王曼昱抓住机会连续得分，3:1占据开局优势。王曼昱没有松懈，侧身抢攻又拿关键分，陈梦一直想用反手突破王曼昱中路，无奈效果不佳，王曼昱再次拿到局点，11:6连扳两局。
第五局，开局之前陈梦特意去换了一件衣服，调整一下紧张的状态。二人进行正手猛烈对拉，王曼昱退台导致陈梦回球出台，打成2平。陈梦接连受到场外因素干扰，但是接发球效果明显，然而王曼昱发球更是优势明显，6:5反超比分，陈梦因为发球耽误时间吃黄牌。局末阶段双方互相争夺局点，好在陈梦抓住关键分，13:11拿下第五局。
第六局，陈梦更是勇往直前，想要限制王曼昱单板质量，双方激烈打到5平。6平之后被王曼昱连得3分，陈梦陷入困境。很可惜没有顶住压力，陈梦9:11又丢一局。
决胜局，双方都想限制对手的发挥，但是比分一直交替上升，4平之后王曼昱连得3分建立比分优势，7:4领先。最终王曼昱11:8拿下决胜局，4-3击败陈梦闯进女单决赛。