北京时间8月12日，中国女篮迎来了里约奥运小组赛的第四个对手塞尔维亚女篮。在这场出线关键战役中，中国女篮以72-80负于塞尔维亚女篮，出线仅存理论可能。

塞尔维亚女篮在这场比赛之前三战全负，战绩逊色于中国女篮的一胜两负；但是，考虑到中国女篮最后一战的对手是几乎不可能战胜的美国女篮，而塞尔维亚女篮最后一战的对手则是小组实力最弱的塞内加尔女篮，本场比赛对双方来说都是关乎出线的生死战。

开局塞尔维亚女篮命中率极高，前四投全中，中国女篮进攻手感也不错，双方展开激烈对攻。塞尔维亚女篮头号球星14号安娜·达博维奇表现出色，连续突破得分。中国女篮在篮板上稍显吃亏，首节比赛在篮板球8-11落后对手。在防守端，中国女篮对安娜·达博维奇缺乏办法，首节结束她已经砍下11分。中国女篮以14-24落后10分进入次节。

第二节比赛伊始，中国女篮以一波攻势迫近分差，但塞尔维亚女篮很快予以回应。此节中段，陈晓佳和高颂连续各命中一记3分球顽强扳平比分，这是中国女篮这场比赛的头两个3分。这节比赛中国女篮加强了防守针对性，安娜·达博维奇不似在第一节那样予取予求。此后两队陷入僵持，这边中国女篮队长露雯连得6分帮助中国女篮取得2分领先，那边安娜·达博维奇立刻还以颜色，连取4分重新反超。中国女篮篮板球问题依旧没有得到改善，被对方大前锋佩吉抢下进攻篮板打进压哨球后，半场比赛以34-40落后6分。

下半场，中国女篮一开局被塞尔维亚女篮连得6分，分差拉开至12分，主教练马赫无奈请求暂停。第三节进行了4分钟，中国女篮才由高颂中投命中首开纪录。塞尔维亚女篮多点开花，比分差距来到16分。中国女篮陷入被动，他们进攻端深陷泥沼，防守端忌惮对方球星个人能力放空了侧翼，塞尔维亚女篮趁此机会连续命中、彻底击溃了中国女篮。第三节结束，中国女篮以43-66落后23分。

末节中国女篮孤注一掷，依靠紧逼防守和反击奔袭，试图反扑。战术收到了一些效果，比分差距被不断缩小，但无奈前三节落后太多，最终中国女篮以72-80不敌塞尔维亚女篮，几乎失去了所有出线机会。

本场比赛，中国女篮为她们的年轻付出了代价，全场比赛她们出现了15次失误，让塞尔维亚女篮抢到了15个进攻篮板。下一场比赛中国女篮将对阵卫冕冠军美国女篮，几乎没有赢面，正如主教练马赫赛前所说：“这届奥运会不是属于她们的。”