下半場剛開始，王珊珊橫傳禁區制造威脅。第54分鐘，弗米加右路下底橫拔，法比亞娜傳中，克里斯蒂安妮頭球頂高。第58分鐘，巴西隊率先換人，安德雷莎換下泰莎。第59分鐘，巴西隊中場長傳到右肋部，反越位成功的瑪塔插上準確傳中，阿爾維斯凌空將球打進，中國隊0-2落后。第63分鐘，比阿特麗斯任意球送到后點，拉法埃勒頭球攻門擦著立柱偏出。

馬曉旭換下王珊珊。第67分鐘，瑪塔右路與阿爾維斯踢墻配合后遠距離低射，趙麗娜倒地將球撲出。第71分鐘，克里斯蒂安妮禁區前沿斜傳，塔米雷斯上前小角度打門，趙麗娜將球沒收。第79分鐘，中國女足第二個人員調整，古雅莎換下王霜。老將古雅莎是這支中國女足唯一在8年前的北京奧運會上場的球員。巴西女足則換下隊長瑪塔。

第85分鐘，波利亞娜換下抽筋的法比亞娜。落后的中國隊無力回天。克里斯蒂安妮外圍遠射打高。傷停補時階段，比阿特麗斯任意球斜吊禁區，克里斯蒂安妮搶在趙麗娜出擊之前頭球破門，中國女足0-3巴西女足。最終中國里約奧運軍團遭遇開門黑。

中國女足：（4-2-3-1）1-趙麗娜；5-吳海燕、6-李冬娜、14-趙容、2-劉杉杉；8-譚茹殷、13-龐豐月；11-王珊珊(64'9-馬曉旭)、15-張睿、12-王霜(79'17-古雅沙)；10-楊麗

巴西女足：（4-5-1）1-芭芭拉；2-法比亞娜(85'12-波利亞娜)、3-莫妮卡、4-拉斐爾、6-塔米蕾斯；5-泰莎(58'17-安德雷莎)、8-弗米加、16-比阿特麗絲、10-瑪塔(80'7-德巴拉)、9-阿爾維斯；11-克里斯蒂安妮