2024年8月3日，在巴黎奥运会乒乓球女单决赛中，中国选手陈梦战胜队友孙颖莎，获得金牌。 孙颖莎获得银牌，日本选手早田希娜获得铜牌。 比赛在巴黎南巴黎竞技场4号馆举行。
陈梦以4比2的比分获胜，成功卫冕该项目的冠军。 这是中国乒乓球队在奥运会女单项目上实现的第十次夺冠。 陈梦成为继邓亚萍、张怡宁之后，第三位成功卫冕奥运女单冠军的选手，并以30岁的年龄成为奥运史上年龄最大的乒乓球女单冠军。 这是陈梦与孙颖莎继2020年东京奥运会女单决赛后，再度在奥运会女单决赛中相遇。 陈梦在2024年5月的WTT沙特大满贯赛中夺冠，从而获得了巴黎奥运会女子单打的参赛资格。 颁奖仪式上，两面五星红旗同时升起，三位奖牌得主在领奖台上同框自拍。 赛后，陈梦与孙颖莎相拥，陈梦对孙颖莎说“要加油”。 本次决赛中使用的乒乓球台由中国企业制造， 本场比赛的主裁判为中国裁判朱玲。 比赛在国内部分影院进行了直播。
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