中国军团在里约奥运会上继续高歌猛进，收获羽毛球男双、男单和女子20公里竞走三枚金牌。
北京时间8月20日，中国选手刘虹在女子20公里竞走比赛中发挥出色，以1小时28分35秒为中国队再添一金，吕秀芝获得铜牌。在前19.5公里，中国选手刘虹、吕秀芝，墨西哥选手冈萨雷斯三人几乎并驾齐驱。吕秀芝在最后阶段提前退出金牌争夺，刘虹以半个身位的劣势紧跟墨西哥选手。刘虹在最后20米开始发力，以百米冲刺般的速度瞬间超越冈萨雷斯，圆梦奥运金牌。
作为中国唯一一对闯入羽毛球双打决赛的组合，傅海峰/张楠在男双决赛中再次对阵曾在小组赛时战胜过自己的马来西亚组合吴蔚昇/陈伟强。马来西亚组合在决胜局曾两次手握赛点，傅海峰/张楠两次追平，最终成功反超比分，如愿摘金。谌龙在男单决赛中发挥出色，直落两局战胜李宗伟，收获个人奥运首金。林丹在季军争夺战中1比2不敌丹麦选手阿塞尔森，无缘铜牌。
在男子4×100米接力比赛中，博尔特领衔的牙买加队以37.27秒的成绩夺冠，实现奥运会上100米、200米和4×100米接力三个项目的三连冠。日本队、加拿大队分获银牌和铜牌。由汤星强、谢震业、苏炳添、张培萌组成的中国队发挥正常，以37.90秒的成绩第五个冲过终点。因排名第三的美国队随即被判犯规，成绩取消，中国升至第四位。继去年世锦赛后获得亚军后，中国队又在奥运会上取得历史性突破。
美国队在女子4×100米接力比赛中以41.01秒的成绩摘得金牌，牙买加队和英国队分获亚军和季军。
此外，中国拳击队在收官日再获一银两铜。尹军花在女子57-60公斤级决赛中1比2惜败于法国选手莫斯获得亚军。李倩在女子75公斤级半决赛中1比2不敌弗蒂恩，最终收获一枚铜牌。在男子52公斤级半决赛中，中国选手胡建关0比3不敌俄罗斯名将阿洛扬获得季军。
在花样游泳集体自由自选比赛中，中国队第七个出场，表演主题是富含中国元素的“寻龙”，最终凭借精彩发挥以总成绩192.9841分获得亚军，追平历史最佳战绩。俄罗斯队以196.1439分的总分连续第五次折桂。