Две россиянки выступили в этом финале: чемпионка Европы Ольга Головкина и чемпионка страны Елена Наговицына, которые в Лондоне уже установили личные рекорды. Темп финального забега был довольно невысоким, основные претендентки на победу: Месерет Дефар, Тирунеш Дибаба. Вивиан Чируйот, Гилете Бурка предпочли держаться в конце группы. 3:07.58 – первые 1000 метров. Наговицына бежала третьей, Головкина – в эфиопско-кенийском окружении. Скорость постепенно повышалась, хотя финал носил ярко выраженный тактический характер. 3000 м - 9:27.75. И только после этой отметки за дело взялась Дибаба, которая решила повести. Ускорение Тирунеш повлекло быстрые перестроения в группе. Африканские бегуньи немедленно переместились вперед, внимательно контролируя друг друга. Этот рывок привел к тому, что россиянки стали отставать. Предпоследний круг лидеры преодолели  за 65 секунд. На заключительных четырехстах метрах отлично сработал эфиопский тандем Дибаба – Дефар. Тирунеш буквально привезла на финиш Месерет. За их спинами металась кенийка Черуйот, которая в итоге сумела обогнать Дибабу, но Дефар была уже вне пределов досягаемости - 15:04.25. Спустя 8 лет после победы в Афинах Месерет снова стала олимпийской чемпионкой на этой дистанции. Титулованная спортсменка, которую последние годы заслоняли более молодые соперницы, после финиша не смогла сдержать слез. У Черуйот – серебро - 15:04.73. Бронзу завоевала Тирунеш Дибаба -15:05.15. Ольга Головкина финишировала девятой - 15:17.88. Елена Наговицына – 13-й - 15:21.38.