北京時間8月20日，美國男籃以82-76擊敗西班牙，以不敗的戰績闖進決賽。
克雷-湯普森三分球8投4中，拿下了22分，其中有17分是上半場所得。凱文-杜蘭特14分8個籃板，凱里-歐文13分，德安德烈-喬丹9分16個籃板。卡梅羅-安東尼11投僅2中，只得7分。
西班牙無緣決賽，只能爭奪銅牌。保羅-加索爾拿下了23分8個籃板，羅德里格斯11分5次助攻，尼科拉-米羅蒂奇7分，里奇-盧比奧4投0中，未能得分。
這是兩隊連續4屆奧運會相遇。在2004年雅典奧運會中，美國男籃在四分之一決賽中擊敗西班牙，
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不過他們在半決賽時敗給阿根廷，最終無緣決賽。
2008年的北京奧運會，美國隊在小組賽中就大勝西班牙，而在決賽兩隊再次相遇，仍是美國隊取得勝利。
2012年的倫敦奧運會，兩隊又一次在決賽相遇，獲勝的一方仍是美國隊，杜蘭特拿下了30分。
四年之后，雙方這次相遇得有點早。西班牙在小組賽之初連敗兩場，使得他們未能得到小組第一，
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半決賽就遇到美國隊。
12年前，加索爾等人就在西班牙隊中，他們經驗豐富，雖然是面對強大的美國隊，但也絲毫不怵。
開場后不久，杜蘭特命中三分，此后上籃得手，美國以7-2開局。西班牙則由加索爾拿下前5分，幾度發起反擊。本節還有6分18秒時，費爾南德斯搶斷得手，單刀赴會，快攻扣籃得分，將比分追成7-9。在加索爾的努力下，西班牙緊追不舍。不過本節最后5秒，洛瑞投中一記三分，美國隊以26-17領先。
第二節美國隊命中率下降，西班牙仍沒被拉開差距。本節還有3分40秒時，納瓦羅罰中一球，他們只以30-33落后。湯普森發力，他先是罰中一球，然后中投得手，美國繼續保持領先。在西班牙又將差距縮小到3分后，本節還有25秒時，湯普森投中第三記三分，美國以45-39結束上半場。
美國隊第二節命中率下降，上半場只有42%，
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不過三分球14投6中。湯普森一人就投中3記，拿下了17分，為全場最高。杜蘭特身背3次犯規，得了7分7個籃板。在進攻籃板上，美國以13-5領先，而西班牙總共只搶了18個籃板。加索爾得了12分，費爾南德斯7分。
下半場的爭奪仍然激烈。第三節還有3分44秒時，喬丹搶下進攻籃板，補扣得手，美國隊以61-50領先。加索爾還以三分，西班牙連得5分后，再度逼近。美國隊連續投籃不中，好不容易由杜蘭特命中三分，而喬丹此后在快攻中扣籃，被吹走步違例。好在本節結束前，他單手空中接力扣籃，六一班天后團隊以66-57保持優勢。
最后一節美國隊拉開差距。本節打了近3分鐘后，西班牙還未能得分，美國隊打出6-0，以72-57拉開差距。西班牙背水一戰，比賽還有3分10秒時，加索爾蓋帽之后，他們下快攻，
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米羅蒂奇扣籃得手，將比分追成69-78。
美國隊此后進攻犯規，給了西班牙追分的機會。費爾南德斯快速突破，
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上籃得手，但在空中時，肘擊喬丹，被吹犯規，此球無效。杜蘭特和喬治相繼得分，在比賽還有1分10秒時以82-69領先。
西班牙瘋狂反撲，
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連得7分，但為時已晚，最終以76-82失利。美國隊進軍決賽，而西班牙只能爭銅牌。
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