东京奥运第四个比赛日，中国军团再进账3枚金牌，以9金5银7铜的成绩，列金牌榜第三位。东道主日本以10枚金牌领跑金牌榜，美国9金25枚奖牌第二。
7月27日，中国代表团在射击和跳水两个强项上再添3金。射击两个新增设的项目，气手枪混合团体，姜冉馨/庞伟拿下冠军，姜冉馨实现奥运金牌梦，而庞伟则是时隔13年，获得个人第二枚奥运金牌，追上了妻子杜丽。
气步枪混合团体，首金得主杨倩搭档杨皓然，成功笑到最后为射击队又拿1金。杨倩个人第二枚奥运金牌，也是中国射击队历史上唯一的单届双冠王，杨皓然则在气步枪单项冲击失败后，终于拿下自己的首枚奥运金牌。
跳水双人十米台，两位小将陈芋汐/张家齐顶住压力，一路领先夺取金牌，成绩超第二名在50分以上。在曹缘/陈艾森失利后，陈芋汐/张家齐凭借着完美的表现，让中国梦之队再度开启掘金之旅。
体操女子团体决赛，中国队失误不断，最终只排名第七，追平历史最差战绩。击剑女子重剑团体赛，中国队在个人赛冠军孙一文伤退后，竞争力大减，半决赛输给韩国队，季军战也落败最终排名第四。
乒羽赛场，国乒在男女单战线上高歌猛进，樊振东、马龙、陈梦和孙颖莎，全部闯进八强。羽毛球双打小组赛结束，国羽五对组合全部出线，只有杜玥/李茵晖输掉一场，但并不影响小组出线。
东道主日本在柔道和软式网球上各得1金，以10金3银5铜的成绩排在金牌榜首。美国在游泳和冲浪上拿到2金，9金8银8铜位列第二。中国队身后，俄罗斯奥委会7金列在第四，随后是英国4金，韩国与澳大利亚各拿3金，加拿大、法国、德国和科索沃均为2金。
