5月5日晚，世乒赛女团决赛，中国队和日本队上演巅峰对决。刘诗雯率先出战先丢一场，接下来中国女队稳住阵脚，丁宁、朱雨玲和刘诗雯分别获胜，中国女队以3:1逆转获得冠军。
和半决赛相比，中国女队对阵容进行调整，第一单打变成刘诗雯，对阵日本队的伊藤美诚。第一局两人就展开激烈争夺，打成9平后伊藤美诚连得两分，赢下第一局。刘国梁点评道：“刘诗雯给对手正手机会太多，应该要敢于打反手，因为对方个子不高，主动给她对手正手太多的话相当于送给对手搏杀。”
第二局刘诗雯开始搏杀，一度取得8:5的领先，伊藤美诚连得2分，刘诗雯顶住压力以11:8搬回一局。刘国梁认为之所以能够赢下这局，主要是在发球上做的好。第三盘刘诗雯以4:0开局，接下来稳扎稳打，11:5再赢一局。刘国梁幽默，伊藤是典型的敢死队打法，一旦打不上感觉是互打，输球非常快，等她“酒劲”过去了就不好打了。第三局双方紧咬比分，从3平打到6平。伊藤美诚以11:8再赢一局，将比分追成2平。关键的决胜局，双方一决生死，刘诗雯10:8领先时竟然被对方逆转，最终2:3告负。
第二盘丁宁对阵平野美宇。第一盘丁宁先声夺人，第二盘丁宁8:4领先，刘国梁说大比分领先时要把握住，要把优势转化成胜势，但是平野美宇打的非常顽强，将比分追成10平，好在丁宁稳住阵脚以12：10再赢1局。第三局丁宁在被对手拿到局点的情况下没有给对方机会，帮助中国队将比分扳平。
第三盘朱雨玲对阵石川佳纯。本届比赛朱雨玲的表现一直非常稳定，颇有大将之风。前两局分别以11:4和11:7获胜，第三局朱雨玲一鼓作气，以11:8再胜一局，干净利落地获胜。，总比分2:1反超。朱雨玲表示：“我觉得我最近和他交手一次，比赛之前很有信心，希望我们最终能获胜。”
第四场刘诗雯对阵平野美宇，刘国梁给刘诗雯打气：“这场比赛要当做女单决赛，你拿下最关键的一分也是可以接受。一定要喊起来，把拳头举起来，老是低着头思考，结果是不会好的，把心情稳定一下。平野也输了一场，你们在同等位置上。”
刘诗雯开局不错，11:6先赢第一局，刘国梁表示，“诗雯要想突破的话训练中要用脑子，有意识的加强变化，比赛的时候正好相反，要无意识地应对。”第二局刘诗雯11：6再胜一局，刘国梁说：“刘诗雯要跟着龙队屁股后面学，她的变化靠自己先天的灵感，需要再去整理变成一个电脑程序，她现在还没有成为程序。我以前在队里说，女子意识男性化，你的头脑、思路、前三板细节要研究的更细。”在刘国梁的鼓励下，第三局刘诗雯在6:10落后的情况下以12:10逆转。
