Sự trở lại kịp thời của thủ quân Marta sau án treo giò đã tiếp thêm tinh thần cho Brazil hướng đến trận chung kết với Mỹ. Vì vắng mặt ở hai trận gần nhất nên HLV Arthur Elias đã cất “số 10” ngồi trên ghế dự bị và sử dụng đội hình xuất phát không có gì thay đổi so với chiến thắng 4-2 trước Tây Ban Nha ở vòng bán kết.
Brazil tiếp cận trận chung kết hưng phấn hơn. Đại diện đến từ Nam Mỹ đã làm tung lưới đối phương ở phút 16, nhưng bàn thắng không được công nhận vì cầu thủ dứt điểm Ludmila rơi vào thế việt vị. Tuy nhiên, đây là dấu ấn rõ nét nhất mà Brazil tạo ra trong hiệp đấu thứ nhất. Bởi bản lĩnh của đội tuyển nữ đang xếp hạng 5 thế giới, đặc biệt là sự tập trung đến từ thủ môn Alyssa Naeher, đã giúp Mỹ dễ dàng hóa giải các đợt lên bóng bên phía Brazil.
Tỷ số hòa 0-0 phản ánh đúng cục diện của hiệp 1. Đầu hiệp 2, các nữ tuyển thủ Mỹ dâng cao chơi tấn công, điều này khiến Brazil bất ngờ. Đến phút 57, đoàn quân của HLV Emma Hayes đã tận dụng sự thiếu tập trung của đối thủ để ghi bàn thắng mở điểm. Mallory Swanson thoát xuống rất nhanh rồi dứt điểm kỹ thuật làm tung lưới khung thành của thủ môn Lorena.
Lúc này, Brazil buộc phải đẩy cao đội hình để tìm kiếm bàn thắng gỡ hòa. Sau 5 phút bị thủng lưới, HLV Arthur tung thủ quân Marta vào sân. Càng về cuối trận sức ép mà đại diện đến từ Nam Mỹ tạo ra lớn hơn. Đã có thời điểm bàn thắng đến rất gần với Brazil ở phút 90+4, khi Adriana xâm nhập vòng cấm của Mỹ rồi sau đó đánh đầu nhưng lại không thắng được thủ môn Alyssa trong thế đối mặt.
Sự chắc chắn của hệ thống phòng ngự giúp Mỹ bảo toàn chiến thắng sát nút 1-0 đến khi trọng tài Tess Olofsson (người Thụy Điển) cất tiếng còi mãn cuộc trận đấu. Sau 12 năm, Mỹ mới đăng quang trở lại đấu trường Olympic, để nâng tổng số huy chương vàng (HCV) có được tại sân chơi này lên con số thứ 5.
Trong khi thất bại này vẫn chưa thể giúp Brazil hiện thực hóa giấc mơ vàng Olympic. Thậm chí, đây đã là thất bại thứ 3 liên tiếp trong các trận chung kết bóng đá nữ Olympic của Brazil. Cả 3 thất bại này đều có sự hiện diện của ngôi sao Marta.
