第三局中日两队阵容均有调整。中国改由李盈莹和朱婷联袂主攻,副攻线王媛媛搭档颜妮;日本启用石井优希和古贺纱理那搭档主攻,田代佳奈美担纲二传,长冈望悠出任接应。

  开局战至4平后,日本凭石井优希的反击5-4反超。颜妮快攻得力助本队紧咬不放,古贺纱理那一攻打中,日本8-7领先进入第一次技术暂停。

  暂停后古贺纱理那两抓反击、李盈莹进攻被长冈望悠封死,日本再夺3分将比分拉开到11-7,中国靠龚翔宇的一攻过轮。李盈莹一攻出界9-14落后,朱婷连抓探头和反击,中国迫近到13-15。石井优希一攻过轮,日本在第二次技术暂停16-13占先。

  龚翔宇扣球失误14-18落后,中国换上二传姚迪。朱婷发球针对性强、李盈莹反击得力,落后5分的中国女排成功迫近到18-19。龚翔宇后攻反击下球,中国追成21平。

  22平后黑后爱和石井优希相继突破成功,日本24-22获得局点。中国凭借朱婷的犀利突破扳成24平。两队一直相持到28平,王媛媛封死古贺纱理那的扣球,中国29-28反超获得赛点。关键时刻王媛媛再次拦网建功,中国31-29逆袭,3-0击败日本。