北京时间7月26日，奥运会历史上首个乒乓球混合双打冠军在1号种子许昕/刘诗雯与2号种子水谷隼/伊藤美诚之间展开争夺。昕雯组合在半决赛4-0横扫法国黑马，日本组合半决赛4-1淘汰了中国台北组合林昀儒/郑怡静。本次交手是两队组合的第五次碰面，此前四次对决许昕/刘诗雯获得了全部的胜利。

首局比赛水谷隼率先发球，伊藤美诚回球下网，日本组合0-2落后。许昕侧身拉球得分4-0领先。随后双方逐渐进入状态，许昕的正手频繁建功，中国组合11-5拿下首局。

第二局昕雯组合依旧强势，伊藤美城失误不断，中国组合6-1领先。比赛中段伊藤美城侧拉改变比赛节奏，日本组合连追3分5-8。中国队及时叫了暂停，暂停过后中国组合稳扎稳打11-7拿下第二局。

第三局日本组合加强了进攻，水谷隼、伊藤美城接连打出好球取得2-1领先。此后双方比分交替上升至7-7平。日本组合连续搏杀成功取得10-8的领先率先拿到局点，关键分多拍日本组合抓住机会11-8扳回一局。

第四局中国组合配合默契的优势凸显，开局阶段取得4-2的领先，刘诗雯上手球侧身漂亮一击6-3中国继续领先。日本组合搏杀再次取得效果，中国组合失误不断日本7-6反超比分。局末阶段水谷隼发挥出色，帮助日本10-8拿到局点，最终11-9日本组合再下一局，大比分2-2平。

第五局伊藤美城攻势再起，开局阶段日本组合5-2领先。中国组合逐渐加快节奏打开局面，比分追至6-6平。日本组合连得3分重新拿回领先优势6-9，中国组合连追2分后日本队叫了暂停，暂停回来日本10-8拿到局点并以11-9再下一局，日本3-2反超比分。

第六局双方开局你来我往战成4-4平，在没有退路的第六局，中国组合加强沟通敢于发挥局中取得8-5的领先。许昕、刘诗雯火力全开11-6拿下这一局。前六局双方战成3-3平。

决胜局，日本发球建功率先取得2-0的领先。日本队攻势不减5-0交换场地。伊藤美城决胜局打疯了8-0日本领先，中国队放手一搏2-8。比赛气氛令人窒息中国组合追至5-9，最终中国组合6-11总分3-4不敌日本无缘冠军。