北京时间8月16日晚10:00，里约奥运会乒乓球女团项目展开铜牌的争夺。争夺双方为日本队和新加坡队，两队此前在半决赛中分别输给了德国队和中国队。日本队和新加坡队堪称一对宿敌，伦敦奥运会时，两队就曾在半决赛中交手，当时日本队3:0横扫获胜。此后日本队逐渐取代了新加坡队世界亚军的地位。此次碰面，新加坡队在于梦雨先胜一盘的局势下被日本队连扳三盘逆转，冯天薇一人丢两分，日本队3:1战胜新加坡获得女团铜牌。
第一盘比赛，新加坡队派出于梦雨应战，她的对手是福原爱。福原爱一扫半决赛中单双打合丢两分的颓势，她利用自己反手半长胶怪异的性能，以11：4轻松拿下第一局。第二局，于梦雨随即改变战术，从接发球阶段，她就主动将球回到福原爱正手大角，以11:5扳回一局。找到有效战术的于梦雨士气大振，以11:3再胜一局。无路可退的福原爱找回自己的节奏，以11:4扳平局数。决胜局中，于梦雨彻底打乱了福原爱的阵脚，她以11:5获胜，总比分3:2战胜福原爱，为新加坡队拿到了宝贵的第一分。
冯天薇和石川佳纯在第二盘上演强强对决。冯天薇进入状态很快，以6:2领先开局。虽然石川佳纯一度将比分追至6:7，但久经沙场的冯天薇更为老练，以10:7率先拿到赛点。关键时刻，石川佳纯一口气连得5分，以12:10拿下首局。第二局比赛，石川佳纯打出左手的线路优势，以11:6再胜一局。第四局，冯天薇11:7再丢一局，石川佳纯3:0战胜冯天薇为日本队将大比分扳平。
双打比赛中，刚刚获胜的于梦雨再次上阵，她带领小将周一涵对抗日本颗粒组合福原爱/伊藤美诚。双方实力难分伯仲，首局僵持到9平后，周一涵两次接发球劈长收到奇效，以11:9先赢一局。第二局日本组合以同样的比分还以颜色，局末由于过于激动日本教练和场边观战的石川佳纯受到了裁判的黄牌警告。缓过劲来的日本组合在第四局发力，以11:1取得完胜。第四局双方比分格外胶着，缠斗至12平时，周一涵出现两次失误，日本队14:12获胜，总比分3:1战胜新加坡组合为日本队再次将比分反超。
第四盘比赛，冯天薇和日本天才球员伊藤美诚交手。两人此前多番交手互有胜负，不过伊藤美诚本场比赛发挥更加出色，她以11:9、11：4和11：6连胜三局横扫冯天薇，为日本队锁定胜利。
30岁的老将冯天薇在两场单打中均告失利，新加坡队在先胜一盘的情况下遭日本队逆转，这也是自从2008年北京奥运会以来，新加坡女队首次无缘奥运会乒乓球女团奖牌，获胜的日本队则成为乒乓球女团项目的铜牌得主。