北京時間11月29日，女單半決賽正式打響，由於國乒早在1/4決賽結束後包攬四強，以至於兩場女單半決賽都是內戰。陳夢與王曼昱率先打響第一場半決賽，前面比賽中，陳夢連續淘汰了石川佳純和平野美宇兩位日乒主力，幫助國乒守住1/4區。也是本屆世乒賽一號種子，最大的奪冠熱門。雖然雙打比賽搭檔錢天一不幸輸球，但是單打全力爭冠。王曼昱在本場比賽之前，遭遇最困難的比賽就是對陣陳幸同，好在贏了下來。
本場半決賽無疑是一場經典之戰，陳夢與王曼昱不僅反覆爭奪局點，更是考驗彼此的硬實力。最終奧運單打冠軍陳夢3-4惜敗王曼昱無緣女單決賽，無法完成大滿貫夢想。決賽王曼昱將迎戰孫穎莎與王藝迪之間的勝者。一旦奪冠，將會實現職業生涯的突破。
首局比賽，陳夢率先發球，與王曼昱形成多板相持，3:1逐漸拉開比分。王曼昱改變發球方式，髮長球限制陳夢前三板，連追2分打成3平。隨後雙方繼續進行前三板的較量，陳夢迴擊速度更快略顯佔優，但是雙方比分沒有拉開，一度打到6平。王曼昱因為發球吃黃牌，陳夢抓住機會反擊，11:9拿下首局。
第二局，雙方一上來就進行多板對拉，陳夢在硬實力對抗上面佔據上風，3:1領先王曼昱。陳夢反手攻擊王曼昱大角，王曼昱過分依賴反手多板相持，仍然沒有改變場上被動局面，4:7落後。而且王曼昱落點的變化不如陳夢，接發球又是相互制約，緊接着陳夢正手攻擊大角拿到局點，11:7連贏兩局。
第三局，雙方繼續進行白熱化對抗，陳夢反手擰拉王曼昱大角，落點控制不錯，再加上接發球預判王曼昱攻擊點，又以3:1開局領先。王曼昱反手變正手直線攻擊陳夢中路，加強前三板之後的進攻力度，陳夢開始遭遇困難，雙方打成8平。一次精彩的多回合對拉之後，王曼昱11:8扳回一局。
第四局，陳夢反手失誤增多，王曼昱抓住機會連續得分，3:1佔據開局優勢。王曼昱沒有鬆懈，側身搶攻又拿關鍵分，陳夢一直想用反手突破王曼昱中路，無奈效果不佳，王曼昱再次拿到局點，11:6連扳兩局。
第五局，開局之前陳夢特意去換了一件衣服，調整一下緊張的狀態。二人進行正手猛烈對拉，王曼昱退台導致陳夢迴球出台，打成2平。陳夢接連受到場外因素干擾，但是接發球效果明顯，然而王曼昱發球更是優勢明顯，6:5反超比分，陳夢因為發球耽誤時間吃黃牌。局末階段雙方互相爭奪局點，好在陳夢抓住關鍵分，13:11拿下第五局。
第六局，陳夢更是勇往直前，想要限制王曼昱單板質量，雙方激烈打到5平。6平之後被王曼昱連得3分，陳夢陷入困境。很可惜沒有頂住壓力，陳夢9:11又丟一局。
決勝局，雙方都想限制對手的發揮，但是比分一直交替上升，4平之後王曼昱連得3分建立比分優勢，7:4領先。最終王曼昱11:8拿下決勝局，4-3擊敗陳夢闖進女單決賽。