此后，陈梦继续发挥，将分差拉开，以10-4拿到局点。第五局最后一球，孙颖莎正手拉球出界，陈梦拿下第五局，局分3-2领先。
第六局开局，孙颖莎展开强攻，大力扣杀，但陈梦沉稳反击，率先拿下一分。此后孙颖莎连续多球强攻，但未能得分，主动叫暂停调整状态。
之后，孙颖莎依旧主动强攻，双方甚至展开中远台对拉，多拍相持后孙颖莎一记大力扣杀取分。孙颖莎趁势追分，将比分反超为6-5。
此后，战况陷入胶着，双方你追我赶，比分来到8比8平。此后，陈梦秋接发球劈长，孙颖莎正手强攻出界，陈梦10-8拿到赛点。
孙颖莎稳住心态，追了一个赛点。比赛最后一球，陈梦没有再给孙颖莎机会，孙颖莎接球出界，陈梦11-9拿下第六局，大比分4-2击败孙颖莎，夺得东京奥运会女子乒乓球单打金牌，孙颖莎也夺得了东京奥运会女子乒乓球单打银牌。
