北京時間8月8日，東京奧運會女子籃球決賽在北京時間10時30分開賽。由于雙方實力差距較大，美國女籃從一開場就全面占據場上主動。日本女籃內線身高較低的缺點更是在本場比賽中被無限放大。美國女籃以90-75取得勝利，以全勝成績奪冠。
四節比分是23-14、27-25、25-17、15-19（美國女籃在前）。
小組賽階段，
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與美國、法國、尼日利亞同分在一組的日本女籃取得2勝1負，小組第2出線。美國女籃小組第1出線，
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法國女籃小組第3出線。值得一提的是，本屆奧運會女子籃球的金銀銅三塊獎牌全被美國、日本、法國所在的小組包攬。
在8進4的抽簽儀式中，日本女籃利用東道主的優勢為自己選擇了8強中相對最弱的比利時女籃。相比之下，中國女籃就遭遇實力強大的塞爾維亞女籃，止步于8強。在8進4的比賽中，
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日本女籃以1分險勝比利時女籃，晉級半決賽。
半決賽是日本女籃證明自身實力的一場比賽，她們再次遭遇法國女籃。小組賽階段，
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日本女籃以74-70戰勝法國女籃。
首節落后法國女籃8分后，
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次節就上演瘋狂反撲，單節凈勝15分。此后日本女籃一直在場面上占據主動，在末節打出一波流，
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最多時領先34分、最終日本女籃經過四節較量以87-71力擒法國女籃，史上首次挺進奧運決賽。
日本女籃此次在奧運會上拿到的亞軍成績，也追平了中國女籃此前創造的亞洲球隊在奧運女籃比賽的最好成績。（劍風襲面），