Trận đấu hấp dẫn khởi đầu khi Alanna Kennedy đưa Australia vượt lên dẫn trước ở phút thứ 35. Ellen White trả lời bằng một cú đúp bàn thắng trong hiệp 2, nhưng Sam Kerr ghi bàn ở phút 89 buộc trận đấu phải bước vào hiệp phụ. Mary Fowler tung cú sút xa để giúp Australia dẫn trước 3-2 ở phút 103, trước khi Kerr gia tăng cách biệt chỉ sau đó 3 phút. Ở phút 115, Ellen White hoàn tất cú hat-trick của mình, tuy nhiên, họ đã không thể tìm thấy thêm bàn thắng nào nữa trong những phút cuối.
Dù chỉ vượt qua vòng bảng với tư cách 1 trong 2 đội hạng 3 có thành tích tốt nhất, tuy nhiên, đội tuyển nữ Australia đã chơi một trận xuất sắc để lần đầu tiên giành quyền vào bán kết một kỳ giải lớn trong lịch sử. Mặc dù vậy, thách thức phía trước là rất lớn khi đối thủ của Australia ở vòng đấu 4 đội mạnh nhất là ứng viên hàng đầu Thụy Điển, đội đã không mấy khó khăn đánh bại chủ nhà Nhật Bản với tỷ số 3-1 nhờ công của Kosovare Asllani, Stina Blackstenius và Magdalena Eriksson. Thụy Điển, đội đã giành tấm HCB cách đây 5 năm tại Rio 2016, hiện cũng là đội duy nhất toàn thắng tại giải và cho thấy họ đã sẵn sàng đổi màu huy chương.
Ở nhánh đầu còn lại, Canada tiến vào bán kết Thế vận hội lần thứ 3 liên tiếp sau khi vượt qua Brazil trong loạt sút luân lưu. Hai đội hòa nhau 0-0 trong 120 phút, trước khi chứng kiến màn so đọ hấp dẫn của các thủ môn. Barbara của Brazil đã cản phá được quả phạt đền của Christine Sinclair ở đầu loạt luân lưu, nhưng người hùng Stephanie Labbe đã lật ngược tình thế cho Canada, khi cản phá 2 quả phạt đền để mang về chiến thắng 4-3. Canada đều giành HCĐ ở 2 kỳ Thế vận hội gần nhất, và việc loại bỏ ứng viên Brazil chắc chắn sẽ thúc đẩy niềm tin để hướng đến thành công lớn hơn.
Đối thủ của Canada cũng chật vật không kém để vượt qua tứ kết, đó là tuyển Mỹ sau chiến thắng Hà Lan trên loạt sút luân lưu - sau khi hòa 2-2 trong thời gian thi đấu chính thức. Vivianne Miedema mở tỷ số cho Hà Lan ở phút 18, nhưng Samantha Mewis cân bằng thế trận sau đó 10 phút, trước khi Lynn Williams đưa tuyển Mỹ vượt lên ở phút 31. Bước sang hiệp 2, phút 54, Vivianne Miedema một lần nữa đưa thế trận về thế cân bằng. Hai đội sau đó không ghi được bàn nào trong trong thời gian thi đấu chính thức, và cũng hoang phí nhiều cơ hội trong hiệp phụ.
Bước vào loạt sút luân lưu, thủ thành Alyssa Naeher đã xuất sắc cản được 2 quả phạt đền, giúp Mỹ thắng với tỷ số 4-2.
