７日、卓球の女子団体決勝が行なわれ、日本は連覇を狙う中国と対戦した。第１試合では福原愛（ANA）が今大会シングルス金メダルの李暁霞相手に第２ゲームを奪ったものの、１−３で落とした。第２試合の石川佳純（全農）は世界ランキング１位の丁寧から１ゲームも取れず、続く第３試合のダブルスでは石川、平野早矢香（ミキハウス）組が１ゲームを奪い、粘りを見せるも、結局１−３で敗れ、日本はセットカウント０−３のストレー負け。しかし、それでも男女通じて初のメダルとなる銀メダルを獲得し、日本卓球界に新たな歴史を刻んだ。
日本（福原愛、石川佳純、平野早矢香） ０−３ 中国（李暁霞、丁寧、郭躍）
（福原 １−３ 李）
（石川 ０−３ 丁）
（石川、平野 １−３ 李、郭）
中国の壁は分厚く、高かった。準決勝でシンガポールを破り、日本卓球史上初の決勝進出を果たした日本。金メダルを狙ったものの、世界王者相手に為す術もなかった。
第１試合では日本のエース福原が李に挑んだ。第１ゲーム、開始早々に４連続ポイントを奪われるなど、その後もリードを広げられる。中盤には福原も４連続ポイントを奪取し、粘りを見せたが、このゲームを落とす。第２ゲームもリードされる展開となったが、福原はラリーで粘ってからの強打で活路を見出す。５−９から怒涛の６連続ポイントを奪い、劇的な逆転勝利でゲームカウントを五分に戻した。しかし、これが逆に相手の闘志に火をつけたかたちとなった。第３ゲーム、福原はわずか２点しか取ることができず、第４ゲームもなんとか一矢報いようとしたものの、本領発揮の金メダリストには歯が立たなかった。結局、福原はゲームカウント１−３で敗れた。
続く第２試合では、今大会シングルスで日本勢過去最高の４強入りした石川が、昨年の世界選手権覇者の丁と対戦した。石川は第２ゲームこそ、10−12と相手を追い込み、接戦を演じたものの、世界ランキング１位ながら銀メダルに終わったシングルスの鬱憤を晴らすかのように強烈な打球を放つ相手に圧倒され、ほぼ完敗に終わった。
後がなくなった日本は、第３試合のダブルス、石川、平野組で挑んだ。しかし、第１ゲームはいきなり５連続ポイントを奪われる。しかし、そこから日本は３連続ポイントを奪うなど、粘りを見せる。ジリジリと追い上げ、６−７と１点差に迫ったが、ここから中国に４連続ポイントを奪われ、このゲームを落としてしまった。続く第２セットはわずか３点しか奪うことができず、日本は崖っぷちに立たされた。
しかし、日本は最後まで諦めなかった。第３ゲームは相手のミスもあり、８−４と大量リードを奪う。中国もここから追い上げを見せるも、このゲームは11−９で日本が逃げ切った。勢いそのままに、続く第４ゲーム、日本は出だしで３連続ポイントを奪って、リードする。しかし、すぐさま中国が３点を奪い返し、試合を振り出しに戻した。日本は５−５までシーソーゲームを繰り広げたものの、そこから中国に怒涛の６連続ポイントを奪取され、ゲームカウント１−３で敗れた。
この結果、日本は北京王者の中国に完敗。それでも、男女通じて五輪では日本勢初のメダル獲得は、日本卓球史上に残る快挙だ。2008年北京五輪では３位決定戦で韓国に敗れ、惜しくも４位でメダルを逃した日本。まずはその雪辱を果たしたと言っていい。今後は世界頂点への挑戦が始まる。