8月21日，中国女排在首都体育馆将迎来本届奥运会最强劲的对手——世界排名第一的巴西队。在这场半决赛中，桑巴军团巴西女排风头正劲，而卫冕冠军中国女排也士气旺盛。两强相遇勇者胜，最终巴西女排以3∶0赢得了这场焦点之战。
开局中国队这场比赛进入状态很快，迅速将比分扩大为5∶1。随后巴西队打出一波小高潮将比分靠近，此后双方比分一直处于胶着状态，期间中国队换上了年轻二传魏秋月，一度在中国落后的时候将比分咬住。双方先后打成23平、24平、25平后，巴西队凭借拦网和谢拉的2号位进攻，以27∶25先下一城。
易边再战，巴西队一直领先比分，中国队一直紧咬比分并且在关键时刻将比分扳成17平，当打到20平后，中国队接连失误，最终22∶25输掉第二局，巴西队大比分2∶0领先。
第三局比赛，巴西队延续前两局的良好状态，迅速以8∶2领先。这局比赛巴西队始终掌握着场上的主动，尽管小将王一梅进攻屡屡得手，无奈双拳难敌四手，巴西队25∶14拿下第三局。最终中国队0∶3完败于对手，8月21日，中国女排将和古巴队争夺铜牌。
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