С самого старта в отрыв пошла действующая олимпийская чемпионка и чемпионка мира Ольга Каниськина. Очень быстро её догнала вице-чемпионка мира из КНР Лю Хун. После первого двухкилометрового круга отрыв лидеров составил пять секунд. Чемпионка и рекордсменка мира среди юниоров, чемпионка мира среди девушек и победительница Кубка мира в Саранске Елена Лашманова и призер чемпионатов мира и Европы Анися Кирдяпкина держались в числе ближайших преследователей. После второго круга преимущество Ольги и Лю Хун достигло 18 секунд, после третьего – уже 31 секунду. Группа преследования сократилась до шести человек. Помимо двух россиянок, там шли китаянки Лу Сючжи и Цеян Шеньцзе, Мирна Ортис из Гватемалы и итальянка Элиза Ригаудо, причем Ортис уже получила две судейские записки за фазу полета.
Каниськина штамповала круги по 8:30. Половину дистанции она прошла за 42:33 – это на 10 секунд быстрее, чем четыре года назад в Пекине, и быстрее графика мирового рекорда. К этому моменту Ольга уже опережала Лю на 17 секунд, а отставание Аниси Кирдяпкиной, возглавившей погоню за лидерами, - 43 секунды. Мирну Ортис дисквалифицировали за три красные карточки, а итальянка Ригаудо отстала.
На следующих двух кругах дистанции разрыв между Ольгой и российско-китайской группой преследования не менялся, а Лю Хун продолжала понемногу отставать. Жена вице-чемпиона Олимпиады на дистанции 50 км Джареда Таллента Клэр, как и на Кубке мира в Саранске, получила три красные карточки и была снята.
На восьмом круге темп Каниськиной немного упал (2 км – 8:35), и Елена Лашманова, которая вместе с Кирдяпкиной и Цеян уже успела догнать Лю Хун, начала приближаться к своей подруге по команде. На ускорение группы преследования сразу отреагировали судьи: Елена получила первое предупреждение за фазу полета, а Цеян Шенцзе, менее опытная из двух китаянок, - уже второе.
Предпоследний круг Ольга прошла за 8:27, но Лашманова на этом двухкилометровом отрезке была ещё быстрее – 8:20. Отрыв Каниськиной составлял всего 17 секунд. 20-летняя Лашманова уверенно шла к своей первой олимпийской медали и тащила за собой Цеян. Лю и Кирдяпкина проигрывали уже более 25 секунд.
На последнем километре китаянка начала отставать, но она уже понимала, что будет на пьедестале и не могла сдержать улыбки. А вот в борьбе за золото все решилось на последних метрах: Лашманова обошла Каниськину прямо перед началом финишной прямой и финишировала в своем третьем 20-километровом заходе в жизни с мировым рекордом – 1:25:02! Теперь у Лашмановой в активе не только юниорский рекорд, но и взрослый. Результат Каниськиной – 1:25:09. После финиша Ольга начала прихрамывать, оказалось, что она выступала с травмой колена. Цеян добралась до своей заслуженной бронзы с рекордом Азии 1:25:16. Анися Кирдяпкина финишировала шестой со своим лучшим результатом в сезоне 1:26:26.