北京时间8月21日上午，2016里约奥运会女排决赛在马拉卡纳体育馆展开，中国女排3-1逆转塞尔维亚夺冠。四局比分是（中国在前）：19:25、25:17、25:22、25:23。

　　此番对阵在小组赛中曾经0比3输球的对手，中国女排也希望能够再度复仇，时隔12年再度夺得奥运会金牌。

　　第一局的比赛，朱婷首先扣球得到第一分。此后袁心玥连续拦网和二次球得分，中国3比1领先塞尔维亚。但随后中国队失误增多，塞尔维亚连续得分4比3反超。在5比5平之后，塞尔维亚利用网上的优势连续得分，以9比5扩大了分差，中国队请求暂停。暂停之后，两队比分交替上升，在拦网得到改善后，中国队连续得分追成10比12，塞尔维亚请求暂停。暂停之后，塞尔维亚扣球出界，中国追至11比12。但在关键时刻，塞尔维亚的拉西奇发球连续得分，重新将分差拉开到了4分。此后两队比分交替上升，但因为对塞尔维亚的强攻拦防不力，中国队没有缩小分差，19比25输掉首局，总分0比1落后于塞尔维亚。

　　第二局中国换上丁霞和杨方旭，在3比3平之后中国队连续得到3分确立领先优势，塞尔维亚请求暂停。暂停之后，中国队利用发球连续破坏对手一传，中国队得到防反和探头的机会，继续保持领先优势。塞尔维亚曾经利用强攻将分差迫近至两分，但惠若琪发球得分，随后塞尔维亚扣球失误，中国队13比8领先对手5分。塞尔维亚随后再度请求暂停调整，暂停之后双方比分交替上升。在连续拦下对方高点强攻之后，袁心玥机警打探头得分，随后朱婷4号位强攻得手，杨方旭发球得分，中国队将优势扩大到18比10。此后中国队的一传调整不力，塞尔维亚追成14比20，中国队请求暂停，郎平指导要求大家不要急于求成。暂停之后，中国队重新稳住了情绪，惠若琪连续4号位扣球得分，分差优势得以延续。最终中国队25比17扳回一局，总分战成1比1平。

　　第三局两队在开局均有一些失误，塞尔维亚加强了拦网，这让中国队的进攻受挫，以2比4暂时落后。随后塞尔维亚大力发球失误，紧接着中国队探头得分，将比分扳成5比5平。在6平之后，徐云丽快攻得手，随后惠若琪拦网得分，中国队8比6反超取得领先，塞尔维亚队请求暂停。暂停之后，中国队依旧表现强势，而塞尔维亚则有些波动，扣球屡屡被拦，也出现触网的失误，中国12比8扩大领先优势。在袁心玥背飞成功后，惠若琪又拦网得分，中国队15比10领先，塞尔维亚再度请求暂停。这一次暂停后，中国连续防反得分，而塞尔维亚则失误连连，中国队19比11大比分领先。关键时刻塞尔维亚发球盯死惠若琪，这使中国队的一传遭到破坏，塞尔维亚将分差缩小至15比20，中国队请求暂停。暂停后，塞尔维亚再得两分，追成17比20。关键时刻，徐云丽短平快得分，中国终于顶过这一轮。随后米哈伊洛维奇发球得分，拉西奇拦网得手，塞尔维亚将比分追成21比22，中国队再度请求暂停。郎平指导要求大家耐心点，不要想着赶紧拿下这一局。暂停之后，中国队稳住阵脚，朱婷强攻打手出界后，中国队24比22拿到局点。随后朱婷发球得分，中国队25比22拿下第三局，总分2比1领先塞尔维亚队。

　　第四局相持到5平后，惠若琪的强攻相继被拦和打杆失误，中国5-7落后。拉西奇发球下网、马莱塞维奇强攻出界，中国追成7平。中国咬至9-10后，惠若琪小斜线命中、杨方旭反击打手出界11-10反超。11平后朱婷拉开强攻命中、米哈伊洛维奇扣球失误，中国13-11超出，塞尔维亚换上主攻布萨。博斯科维奇反击对手扳成13平，朱婷两度强攻命中、杨方旭发球建功，中国连夺3分16-13领先。落后的塞队连换3名队员，在16-19落后的情况下靠马莱塞维奇的强攻和维利科维奇的快攻追到18-19，中国凭徐云丽的快攻20-18占先。徐云丽短平快出界对方追成20平，22-21领先的中国两点换三点派上魏秋月和龚翔宇。朱婷和博斯科维奇强攻均有稳定表现战成23平，拉西奇发球出界，中国24-23领先拿下冠军点。张常宁发球破攻，惠若琪探头命中，中国25-23险胜，3-1力挫塞尔维亚夺魁。