8月5日，奥运会乒乓球女团决赛堪称是万众瞩目，中国队和日本队争夺金牌。第一盘的双打，陈梦和王曼昱3-1逆转击败平野美宇和石川佳纯，为中国队首开纪录。第二盘是伊藤美诚和孙颖莎的对决，外界关注度极高，这场比赛也是女单半决赛的重演。赛前伊藤美诚直言自己在女单依旧发挥了两三成的水平，所以惨败给了孙颖莎，这次双方的对决备受关注。
第一局，孙颖莎就上演翻盘好戏，伊藤美诚一度8-6领先，但在李隼教练的指导下，孙颖莎开始打得更加积极主动，也加强了自己的发球，她连得5分，直接以一波连得5分，11-8收割了第一局的胜利。这也不得不令人想到在女单半决赛中伊藤美诚一度9-3领先，被孙颖莎连得8分翻盘，如同前几天比赛的重演。
第二局，伊藤美诚上手扣杀得到第一分，不过她的失误也偏多，孙颖莎4-2领先的情况下被对手追平。伊藤美诚更换发球方式，结果直接下网送分，有些尴尬。伊藤美诚顶不住，大比分落后的情况下伊藤美诚有些放弃，这一局孙颖莎直接以11-5轻松拿下，对手的心态有明显波动。
第三局，伊藤美诚在绝境中迎来爆发，而孙颖莎有些波动，伊藤美诚这一局以11-3拿下，扳回一城，这也是两人从女单到女团，伊藤美诚拿下的第一局。
第四局，孙颖莎3-1开局，伊藤自己打出界外失误，孙颖莎正手搏杀成功，孙颖莎也喊了起来，气势也起来了。孙颖莎连续擦边球得分。伊藤美诚接飞，孙颖莎连续得分，直接以11-3拿下，总分3-1取得胜利，也帮助中国队盘分2-0领先。
联想到此前伊藤美诚表示自己女单半决赛没有发挥全力，还有今天的比赛只要全力以赴就可以击败中国队的选手。但是比赛的过程伊藤美诚还不如她们的双打，可以说没有太多的机会，被孙颖莎牢牢的压制，她此前的豪言也被打脸了。
这样孙颖莎拿下胜利，帮助中国队以盘分2-0取得领先，奥运会乒乓球女团决赛的赛制是五盘三胜制，所以接下来的王曼昱和平野美宇，这样中国小将能够拿下胜利，那么金牌就是属于中国女团的。而日本队想要翻盘的话，接下来的平野美宇、伊藤美诚和石川佳纯这三场单打，一场也不能输，难度之大可想而知。