五局比分為28:30、25:27、25:20、25:23和15:12。張萍得到全隊最高的25分，楊昊得到21分。俄羅斯隊的佳莫娃得到了全場最高分，33分。
這是中國女排繼1984年洛杉磯奧運會後，第二次贏得奧運會冠軍。這也是中國代表團獲得的唯一的集體項目金牌。中國球員在領獎後展開鮮艷的五星紅旗，繞場向觀眾示意。
第一局的比賽雙方就爭奪的十分激烈。比分從1平打到5平。第一次技術暫停時，中國隊以8:5領先。此後，俄羅斯隊逐漸利用自己的身高優勢，通過攔網遏制了中國隊的進攻。第二次技術暫停時，中國隊僅領先對手1分。此後，加莫娃連得3分，使得俄羅斯隊以19:17取得領先優勢。兩隊比分交替上升，21平、24平、一直到28平。俄羅斯隊憑藉加莫娃的兩次扣球，以30:28贏得首局。
第二局比賽，激烈程度不減。第二次技術暫停時，中國女排16:14領先。俄羅斯隊曾以21:19領先，中國隊又頑強地將比分扳成22平。最後，俄羅斯隊憑藉加莫娃的扣球和中國隊的失誤以27:25贏得第二局。
兩局落後的中國女排沒有氣餒。在第三局的最後階段，終於依靠出色的攔網遏制了對手的網上進攻。25:20，中國隊扳回一局。
第三局比賽勝利的作用，遠遠不只是比分上的，中國隊的士氣也得到了極大的振奮。
在第四局，中國隊在兩次技術暫停時均領先對手。而俄羅斯隊也並不示弱，加莫娃的兩次反擊得手，使俄羅斯隊以22:21將比分反超。此後，加莫娃又是一個跳發球直接得分。23:21，這時候，中國隊已經無路可退。關鍵時刻，周蘇紅和張萍連得兩分，將比分扳成23平。中國隊在比賽的最後時刻成功攔住了索格洛娃的扣球，楊昊再得一分，中國隊25:23再扳一局，將總比分扳成2:2。
決勝局的比賽，氣氛尤為緊張。連輸兩局的俄羅斯隊隊員的士氣似乎受到了影響。中國隊很快以8:6領先交換場地。楊昊連續兩次強攻得手，使中國女排以11:8取得優勢。此後，加莫娃的扣球和中國隊的失誤，使兩隊將比分差距縮小到1分。關鍵時刻，張萍的快攻，使中國隊隊以13:11領先，三人攔網得手再得1分，中國女排14:11領先,拿到賽點。
經過幾個回合逾兩小時的激烈爭奪，張越紅在四號位強攻一錘定音，中國女排以15:12拿下決勝局，以3:2艱難戰勝對手，勇奪金牌。
