Zum Auftakt des olympischen Fußballturniers gewannen sie gegen die als Geheimfavoritinnen gehandelten Französinnen mit 4:2, besiegten dann Kolumbien mit 3:0 und Nordkorea mit 1:0. Im Viertelfinale folgte dann ein 2:0 gegen Neuseeland und im Halbfinale trafen sie dann auf Kanada. Nach 80 Minuten stand es 3:2 für die Kanadierinnen, als die Schiedsrichterin einen indirekten Freistoß im Strafraum der Kanadierinnen für die USA gab, weil die kanadische Torhüterin Erin McLeod den Ball länger als sechs Sekunden in der Hand gehalten hatte – ein Vergehen, das im internationalen Fußball kaum geahndet wird. Da eine kanadische Spielerin den Freistoß mit der Hand abwehrte, gab es einen Handelfmeter, den Abby Wambach zum 3:3 verwandelte. Da in der regulären Spielzeit keine weiteren Tore fielen, kam es zur Verlängerung, in der Alex Morgan in der dritten Minute der Nachspielzeit der Siegtreffer für die USA gelang. Im Finale folgte dann die Revanche für das verlorene WM-Finale von 2011 gegen Weltmeister Japan. Wie vier Jahre zuvor war wieder Carli Lloyd erfolgreich, diesmal sogar mit zwei Toren, so dass die USA sich für die WM-Finalniederlage revanchieren konnten.