2021年7月29日晚间，东京奥运会乒乓球项目第二金出炉，在一场国乒内战，陈梦4-2战胜孙颖莎获得金牌，这是她继续去年女乒世界杯后，职业生涯第二个大赛单打冠军，距离大满贯还差世乒赛单打冠军，铜牌被日本选手伊藤美诚获得，球迷们送上祝福，期待她再创佳绩。
就在一年以前，陈梦因为没有大赛单打冠军，没少受到外界球迷的质疑，后来她通过自己的努力奋斗，最终破茧成蝶，拿到梦寐以求的奥运金牌，主管教练马琳哭了，这对师徒确实很不容易，坚持到现在付出那么多，终于有所回报，弟子确实争气，把握住机会证明自己。
赛后陈梦第一时间找到马琳，两人拥抱庆祝，都很激动，混双丢金后，马琳的压力很大，现在也是终于得到宣泄，刘国梁和李隼竖起大拇指，对陈梦和孙颖莎在决赛的表现给予充分肯定，两人都很棒，孙颖莎打赢最艰苦的外战，战胜伊藤美诚会师队友，是国乒的大功臣。
赛后陈梦霸气宣布：“属于我的时代终于来了！”她表示赢下比赛的一瞬间感觉很爽，终于在东京奥运会的赛场实现梦想，胜利来之不易，这枚金牌不是自己一个人的，而是大家共同努力的结果，感谢孙颖莎，感谢教练组，感谢中国乒乓球队，感谢长期支持着自己的球迷们。
伊藤美诚有关注这场决赛，可以说她是输得心服口服，陈梦和孙颖莎这场决赛太精彩，代表着当今女子乒坛的最强水准，所以说再不甘心也没有意义，拿到铜牌就是非常好的成绩。
接受国际乒联的专访，陈梦回顾这场决赛，提到在整个过程还是挺紧张的，自己和孙颖莎都是为梦想而战，想拿金牌希望去圆梦，我们都为此付出很多，现在虽然很开心，但是心里已经很平静了，因为接下来还有比赛要去准备，希望能和队友们一起，将女团金牌也带回去。
谈到恩师马琳，陈梦直言他比自己还激动，特别是对阵杜凯琹那场，更是跳了起来，非常感谢他的帮助，回去后第一件事是洗衣服，上午的衣服还没有洗，最后她进行表态：“未来，我会用更优异的成绩，捍卫我们这支光荣之师的传统！国乒必胜！请大家继续陪国乒战东京！”