女子铅球决赛展开争夺，在预赛中巩立姣第一次投掷取得19.46米的成绩，直接晋级决赛，除此之外宋佳媛、高阳也分别以19.23米和18.80米的成绩成功获得决赛资格。巩立姣在2021年全国田径锦标赛暨全运会资格赛中，以20米39赢得女子铅球冠军，她再次刷新今年世界最好成绩，也是被认为今年东京奥运会铅球冠军争夺者。
在决赛第一轮资格中巩立姣投出了19.95m，排名第一，在第二轮赛事中巩立姣出现犯规情况，被判无效；宋佳媛在第一轮投出18.11m,暂列第8名，在第二轮投掷中投出19.14m，排名升至第5，高阳第一投18.45m，第二投表现不俗投出18.67m。
第三投巩立姣发挥出色，再次投出19.98m，继续稳居第一，宋佳媛在第三次投出19.14米，排名第五，与巩立姣携手晋级第二轮，高阳第三次投掷为18.51，在前三轮成绩结束未能顺利晋级第二轮，同时巩立姣的最大竞争对手拉姆塞在前三轮发挥不佳遭到淘汰。
在四投巩立姣投出19.80m，宋佳媛在第四次投掷和第五次投掷均未成功，美国选手第五投投出19.79m，巩立姣投出20.53m，巩立姣投出之后十分激动，手指胸口五星红旗，大声吼道：中国牛！这一幕也是十分感动，虽然已经提前锁定奥运冠军，但是第六投依旧投出了20.58m。
