北京时间7月27日10:05，东京奥运会女子排球小组赛B组第二场打响，中国女排对阵美国女排。最终，中国女排0-3（27-29、22-25、21-25）不敌美国女排，下一场中国女排将面对俄罗斯奥委会。
比赛开始，美国队利用背飞和发球率先拿到2分，颜妮探头打成后中国女排将比分追平。美国队通过拦网连续拿分，迅速取得了8-5的领先，老将颜妮表现抢眼连续拦住对方强攻帮助中国队连拿4分将比分反超。朱婷被吹出界后挑战成功，中国队再次连续通过拦网拿到分数，美国主帅立即喊出暂停。调整过后龚翔宇和张常宁先后强攻出界，美国队也连得4分再度取得领先。张常宁重扣斜线打破得分荒，丁霞连线袁心玥高压得分后两队战成16平。中国女排一传不到位的问题再次暴露，进攻质量不高接连遭遇对方拦网，美国队取得3分的优势。朱婷打吊结合连得3分帮助球队顽强追平。中国队被判打手出界郎平指导挑战成功，但李盈莹连续三次强攻没能得分被对手反击成功拿到局点。颜妮快攻得手后李盈莹连得2分，中国队反超比分拿到局点。双方比分交替领先，中国女排一传的问题被对手死死盯住，美国队防住朱婷的扣球后反击得手，中国女排27-29丢掉首局。
第二局，李盈莹延续了上一局的良好状态连续强攻拿分，汤普森同样在4号位连得2分后美国队将比分追平。袁心玥快攻得分，朱婷连续劈杀帮助中国女排8-5领先3分。美国队拦网成功后反击也中迅速将比分扳平，郎平指导及时喊出暂停。两队主攻先后拿分，比分持续打平，拉尔森两个吊球得手帮助美国取得领先。巴奇打吊结合连拿3分后美国队19-15将优势扩大到4分，朱婷后攻连续扣中拿分止住颓势。姚迪发球擦网直接得分，但中国队随后连续强攻均被防住，美国女排依靠反击扩大领先。拉尔森扣中关键一球帮助美国队拿到局点，虽然朱婷拦住一球，汤普森强攻再中，中国女排22-25再丢一局。
第三局，李盈莹先打丢一球，巴奇和丁霞各自出现发球失误，中国女排面对汤普森的强攻还是没有太多办法，扣球得分后汤普森利用发球还拿到一分。拉尔森出现失误，华盛顿勉强进攻也被中国队拦住。龚翔宇和袁心玥先后暴扣得分，汤普森再次打中后两队战成8-8平。巴奇再次打吊结合连续拿分，两队主攻朱婷和汤普森各得一分，双方自开局以来打得十分胶着，比分始终紧咬。华盛顿发球出界后袁心玥探头打成，拉尔森和汤普森先后强攻得手给出回应。朱婷艰难拦网得分，汤普森展现无解状态连续重扣拿分，李盈莹4号位被对手拦回，郎平指导紧急喊出暂停。然而这次的调整没有起到效果，美国队连续拿分扩大优势。张常宁和袁心玥各得一分延续希望，但中国女排最终没能挽回败局，21-25输掉第三局，0-3告负遭遇两连败。
