北京时间8月3日，巴黎奥运会乒乓球项目迎来万众期待的女单决赛，头号种子孙颖莎和二号种子陈梦正面对决。经过一番激烈争夺，陈梦4-2击败孙颖莎，成功卫冕。

本届奥运会，孙颖莎先是搭档王楚钦，获得奥运会混双金牌。而在女单赛场，孙颖莎更加强势，从第一轮开始，她连续淘汰朱莉娅·高桥、倪夏莲、阿库拉、郑怡静和早田希娜，以不失一局的强硬表现晋级女单决赛。陈梦在晋级过程中只丢了两局，从1/4决赛到半决赛，陈梦连续横扫波尔卡诺娃、申裕斌，个人状态也是渐入佳境。

最终，陈梦和孙颖莎连续两届奥运会在女单决赛相遇，陈梦的目标是力争卫冕，孙颖莎的目标是力争首次获得奥运会女单冠军并加冕大满贯。孙颖莎更快进入比赛状态，以11-4轻松赢下第一局。陈梦及时调整，在第二局回敬一个11-7，双方回到同一起跑线，孙颖莎在本届奥运会的女单赛场丢掉了第一局。

第三局，陈梦3-0开局，孙颖莎追成3-3，陈梦随后连得5分以8-3领先。孙颖莎自身失误较多，没有打出自己擅长的节奏，陈梦11-4再赢一局。关键的第四局，孙颖莎在局中连续得分，一波强势进攻拉开比分，并以10-5拿到局点，陈梦连续化解4个局点追成9-10，孙颖莎叫暂停。暂停回来，孙颖莎兑现第5个局点，以11-9惊险扳回一局，双方再次回到同一起跑线。

第五局，两人呈现相持状态，比分7平，孙颖莎把握住两个发球机会，取得9-7领先。陈梦不甘示弱，回敬两分，比分9平。随后在孙颖莎发球的情况下，陈梦大胆出手，连续给孙颖莎反手，迫使孙颖莎出现失误，陈梦11比9再赢一局，大比分3-2领先。逆境中，孙颖莎在第六局取得3-0开局，陈梦追成4-4，陈梦拿下关键一分，6-5，在本局首次领先。

孙颖莎越来越急躁，陈梦9-5领先，随后陈梦9-6领先叫暂停。陈梦10-6拿到冠军点，孙颖莎再次失误，陈梦11-6锁定胜局，大比分4-2击败孙颖莎，成功卫冕奥运会女单金牌。陈梦成为邓亚萍、张怡宁之后乒坛第三位成功卫冕奥运女单冠军的球员。有意思的是，两届奥运会女单的比分和结果完全一样！