北京时间7月25日，2020东京奥运会展开跳水项目争夺。施廷懋搭档王涵出战女子双人三米板决赛，最终施廷懋/王涵以总分326.40力压加拿大和德国组合夺得金牌，实现中国代表团在该项目上的奥运五连冠。

第一个规定动作101B，施廷懋/王涵得到49.80分。在8对选手中排名第一，领先排名第二位的美国队及意大利队0.6分。

第二个动作，施廷懋/王涵选择5331D，最终得到49.8分，总分99.6。与美国队并列第一。领先并列第三的英国队和意大利队2.4分。

第三个动作起为自选动作，施廷懋/王涵选择205B，得到75.60分，总分175.20分。先前排名第二的美国队则出现失误。三轮过后，中国队继续排名第一，领先第二名意大利队15.00分。

中国队第4个动作是305B，施廷懋/王涵出色完成动作得到74.70分，总分249.90分，继续排名第一。四轮之后领先第二名加拿大队19.32分。

最后一个动作是405B，施廷懋/王涵稳稳落水，获得76.50分。总分326.40分。以25.62分的优势夺得2020东京奥运会女子双人三米板金牌！