繼爭奪首金失敗后，中國射擊名將杜麗在女子五十米步槍3×20的比賽中再次出戰。在資格賽中，她排名第一，并追平了奧運會紀錄。決賽中精彩紛呈，驚心動魄。杜麗發揮再次先抑后揚，最終以六百九十點三成績打破了奧運會紀錄，并奪取一枚金牌。中國另外一名選手武柳希晉級決賽，最終排名第八。

女子步槍三姿的資格賽以臥射、立射和跪射分別打二十槍，取資格賽前八名晉級決賽。杜麗的臥射成績不理想，僅為一百九十六環。此后在立射中她又打出一百九十四環。在最后一項的跪射比賽中，她打出一百九十九環的全場最高成績，資格賽成績也達到了五百八十九環，平了奧運會紀錄。

中國另外一名選手武柳希在臥射中打出一百九十九環，但此后的立射和跪射都各打出一百九十二環和一百九十四環，資格賽以五百八十五環名列第七，也晉級決賽。資格賽排名第二和第三的選手僅落后杜麗一環，捷克名將埃蒙斯五百八十六環名列第六，來自俄羅斯的衛冕冠軍加爾金娜五百八十五環列第八。世界紀錄保持者、德國老將費什福特五百七十八環名列第十七，繼首戰折戟女子十米氣步槍后，再度無緣奧運決賽。

該項目的決賽在下午打響，資格賽成績帶入決賽，選手們將立射十槍定勝負。第一槍，杜麗打出了八點七的超級低分，將優勢拱手讓出，排名滑落到第三。杜麗看到自己的成績后痛苦地靠在槍上。第二槍杜麗打出十點三環，重回第二。第三槍，杜麗十點四環反超總分，重回第一，與哈薩克斯坦的多夫貢并列。第四槍杜麗打出九點八環，埃蒙斯則發揮出色，總成績追到距離杜麗只有零點一環。

此后幾名選手成績交替上升，杜麗第六槍打出了十點八環，并以零點五環的成績領先第二名。她隨后打出十環和十點一環，保住領先優勢。最后一個開槍的埃蒙斯第八槍打出了九點五環，杜麗的領先優勢擴大到一點一環。第九槍，杜麗打出了幾乎完美的十點八環，壓力之下埃蒙斯卻打出九點六環。杜麗領先一點六環進入最后一槍的決戰。

杜麗頂住了壓力，打出了十點五環，以六百九十點三成績打破了奧運會紀錄，并將冠軍收入囊中。埃蒙斯獲得亞軍，克魯斯奪取一枚銅牌。