男单：马龙（冠军）、张继科（亚军）

男团（冠军）：张继科、马龙、许昕、樊振东（替补）

女单：丁宁（冠军）、李晓霞（亚军）

女团（冠军）：李晓霞、丁宁、刘诗雯、朱雨玲（替补）

这届奥运会国际乒联没有再出什么幺蛾子规则，国乒得以正常备战，但出战单打的选手名单引起不小的波澜。男单当时的张继科状态并不太好，但综合考量大赛成绩和大赛经验，还是上了张继科；女单当时的刘诗雯世界排名第一，但奥运前的一年外战中分别两次输给冯天薇、一次输给杜凯琹，让教练组担心她的心理状态，被排除在参赛名单之外，只打了团体。

男单：国乒两员大将前两轮轮空，直接进入32强。

张继科作为2号种子，首战4:0击败曾输过两次的中国台北选手陈建安，次战罗马尼亚老将克里桑，以4:0轻松闯入八强。四分之一决赛稍显慢热，以4:1击败日本选手丹羽孝希，半决赛的对手是白俄罗斯老将萨姆索诺夫，又是一个4:1（11比9、13比11、12比10、6比11、11比9）过关，成功与马龙会师决赛，中国队提前锁定这枚金牌。

马龙作为头号种子，进入决赛前的战绩为：4-0胜格罗斯（丹麦）、4-2胜郑荣植（韩国）、4-0胜阿鲁纳（尼日利亚）、4-2胜水谷隼（日本）。与郑荣植之战是0-2落后连扳4局的大逆转，赛后的郑荣植痛哭流涕；半决赛对阵水谷隼时，曾3:0领先，但被对手连追两局，最终有惊无险地过关。

决赛对阵张继科。第一局十分胶着，马龙14-12险胜，此后场面豁然开朗，11-5、11-4、11-4，马龙4:0获胜，完成自己的首个大满贯之旅。

男团：

首战3:0击败尼日利亚队，1/4决赛3:0淘汰英国队，半决赛时3-0横扫韩国队。其中，第一场，张继科在1-2落后的情况下逆转，3-2战胜郑荣植；第二场，马龙3-0轻取朱世赫；第三场，许昕/张继科3-0完胜李相秀/郑荣植。另一场半决赛，日本队3:1淘汰德国队，水谷隼以两个3比0分别击败了波尔和斯泰格。

决赛是中日之争。首场比赛，马龙3-0完胜丹羽孝希，第二局4:9落后的情况下，连得7分实现逆转。第二场比赛，许昕对阵水谷隼，许昕在0-2落后的情况下顽强追至2-2平，决胜局10:12憾负。第三场比赛，张继科/许昕在先失一局的情况下连扳三局，3:1逆转丹羽孝希/吉村真晴，比分为4-11、11-6、11-9、11-5。第四场比赛，马龙3-0（11-1/11-4/11-4）轻松战胜吉村真晴，为中国队锁定冠军！

女单：国乒两员大将直接进入32强。

李晓霞以赛会3号种子、卫冕冠军的身份出战。首战4-0战胜瑞典选手李芬，次战4:0轻松战胜中国香港球员李皓晴，挺进了女单8强。四分之一决赛中，以4:0横扫中国台北选手郑怡静；半决赛4-0（11-4、11-3、11-1、11-1）战胜日本一姐福原爱。李晓霞进决赛前的四场球打得太轻松了，没有遇到丝毫抵抗。

丁宁以头号种子身份出战。首战4-0击败罗马尼亚选手萨马拉，次战4:0吊打中国香港选手杜凯琹，挺进了女单8强。四分之一决赛中，以4:0横扫德国削球手韩莹；半决赛4:1（11-5、9-11、11-6、11-3、11-9）击败朝鲜削球手金宋依。

决赛中，前六局丁宁和李晓霞交替领先，决胜局丁宁打得更为坚决，一路领先，最终取胜。五局比分为：11-9、5-11、14-12、9-11、8-11、11-7、11-7。

女团：

中国队首战3:0击败东道主巴西队，1/4决赛3:0淘汰朝鲜队，李晓霞击败李美京，刘诗雯击败单打铜牌获得主金宋依，丁宁/刘诗雯战胜削球组合李明顺/金宋依。

半决赛迎战淘汰了韩国队的新加坡队。李晓霞直落三局战胜冯天薇，丁宁3:1击败小将周一涵，丁宁/刘诗雯3:0击败周一涵/于梦雨。另一场半决赛，德国队出人意料地3:2击败日本队，日本15岁小将伊藤美诚输了单打，又输了双打。第五场单打韩莹3:2击败了福原爱，最后一局11:9，可见比赛的残酷性。

决赛在中国和德国之间展开。中国队3-0横扫德国队，实现了女团奥运三连冠。其中李晓霞3-0韩莹、刘诗雯3-0索尔佳、丁宁/刘诗雯3-1索尔佳/单晓娜。