8月20日 美國隊以82-76擊敗西班牙隊，率先取得進軍決賽的入場券。杜蘭特全場比賽砍下14分，奧運會總得分達到281分，超越羅賓遜與詹姆斯，排名隊史第二位。
技術統計：湯普森神射無雙
湯普森22分，個人投中4記三分。杜蘭特14分8籃板，歐文13分5籃板，小喬丹9分16籃板。西班牙方面加索爾帶傷出戰23分8籃板，其餘球員得分均未過雙。
比賽走勢：美國隊順利贏球
杜蘭特上籃得手後，美國隊以7-2開局，加索爾隨即完成2+1的進攻。首節比賽美國隊多點開花，相反西班牙則完全倚重加索爾。在這種狀況下，美國隊一路保持領先，雷耶斯兩罰一中後洛瑞外線飆中三分，首節結束，美國隊以26-17領先。
不過西班牙也不是省油的燈，利用美國隊次節進攻節奏放緩的機會，鬥牛士們展開反擊。杜蘭特吃到技犯，“炸彈”納瓦羅走上罰球線笑納大禮，比分已經拉近到30-33。之後雙方展開拉鋸，費爾南德斯三分飆中，安東尼立馬遠射還以顏色。盧爾上籃得手，湯普森則在完成罰球之餘，外線再中三分。半場打完，美國隊以45-39帶著6分優勢，進入下半場。
美國隊試圖將比分拉開，奈何西班牙死死糾纏。該節還剩6分20秒，安東尼打成2+1，美國隊終於以53-43將優勢拉大到兩位數。不過加索爾立即補籃得手，盧爾又在外線投中三分。然而比賽局勢卻始終在美國隊的掌控之中。三節結束前杜蘭特飆中三分，加索爾補籃維持戰線。小喬丹一次莫名其妙的快攻四步扣籃，讓人忍俊不禁。憑藉著小喬丹的壓哨空接，美國隊以66-57，手握9分進入末節爭奪。
末節美國隊趁勝追擊，連得6分後將優勢擴大到15分。納瓦羅拋投命中，緊跟著外線飆中三分，雙方分差縮小到10分。此後雙方又進入到僵持，米羅蒂奇接費爾南德斯助攻快攻暴扣，比賽還剩3分10秒時，分差變成個位數。歐文三分不中，羅德裏格斯外線搶投也偏出。安東尼進攻犯規，羅德裏格斯同樣被裁判抓了進攻犯規，西班牙錯失將分差縮小的最好機會，儘管克拉維爾投中三分，奈何時間已經不夠，唯有繳械。
比賽花絮：加索爾擁抱美國球員
比賽哨聲響起，加索爾一臉落寞，並與美國隊的所有球員一一擁抱。與馬努淚灑賽場不同，加索爾固然落寞，表情卻是風輕雲淡。只是對於西班牙神塔來說，他或許也到了行將告別之時。別忘了，他也已經36歲高齡了。
雙方首發陣容
美國隊：歐文、湯普森、杜蘭特、安東尼、小喬丹
西班牙隊：盧比奧、盧爾、費爾南德斯、米羅蒂奇、加索爾
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