2大会連続でオリンピック出場を果たした日本は、グループステージ初戦でニュージーランドと対戦。2点を先行されながらも、終盤に宮間あやと澤穂希のゴールで追いつき、引き分けに持ち込んだ。

第2戦ではアメリカに0－1で敗れたものの、第3戦では近賀ゆかりのゴールなどで、5－1とノルウェーに快勝。アメリカ、ノルウェーに次ぐグループ3位となったが、各組3位の上位成績により、前回大会に続いてグループステージを突破した。

そして迎えた準々決勝では、澤と永里優季のゴールで開催国の中国を2－0で下した。しかし準決勝では再びアメリカに2－4で敗れ、ドイツとの3位決定戦に進むことに。メダル獲得を懸けた一戦は、69分と87分にゴールを奪われ、0－2で敗戦。あと一歩のところでメダルを逃した。