第三局比赛中国队继续由魏秋月担纲主二传，巴西队则在副攻位置由塔伊萨顶替法比亚娜。中国队打得较为急躁，谢拉和马列安妮先后强攻得手，李娟的扣球失误让巴西队以3-0占先，中国队被迫用老将杨昊换下李娟。谢拉的强攻反击命中以及塔伊萨拦网得分让巴西队将比分拉开到7-2，顶替赵蕊蕊出场的薛明的扣球失误使得巴西队在第一次技术暂停时以8-2的较大优势保持领先。暂停后王一梅的强攻渐有起色让中国队将比分迫近到5-9，巴西队表现相对稳健，马列安妮的强攻命中让本队以13-7占先。虽然马蕴雯的发球以及薛明的快攻让中国队紧追不舍，但是马列安妮和谢拉强攻稳定，马列安妮的反击得分更是让本队在第二次技术暂停时将以16-10的绝对优势领先。暂停后巴西队气势更盛，马列安妮发球连续破攻，帕乌拉的两次反击以及杨昊的被拦让巴西队连得三分将领先优势扩大到19-10。李娟重新上场后拦网建功、王一梅反击命中将比分差距缩小到12-19，帕乌拉平拉开得手让巴西以20-12占先。马蕴雯的快攻成为中国队唯一的突破点，替补登场的杰奎琳连续两次发球得分让巴西队以25-14大胜，从而以3-0完胜中国晋级决赛。
女排决赛将于8月23日进行，届时巴西女排将迎战郎平领军的美国女排，中国女排则将与古巴女排争夺第三名。
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