8月31日，第三届U20女足世界杯在俄罗斯继续进行，在第二场半决赛中由中国队对阵美国队，结果双方在120分钟内战成0比0平，最终在点球决战中恶战6轮，中国队才以5比4的比分艰难胜出。本场比赛获胜后，中国队也继2004年后再次杀入世青赛决赛，她们在决赛中将面对同样来自亚洲的对手朝鲜队。
　　本场比赛，中国队的锋线再做调整，上一场对阵俄罗斯队时为中国队首开纪录的訾晶晶没有出现在首发名单中，顶替她出场的是来自长春的前锋娄晓旭，与娄搭挡的是中国队的头号球星马晓旭。美国队在首发阵容中则雪藏了队中头号得分手9号阿达姆斯．达尼萨，这名黑人前锋在前面4场比赛中打进3球，是四强中唯一一个可能威胁马晓旭最佳射手位置的球员。
　　第8分钟，中国队左路传中，9号饶惠芳奋力争顶，她与一名美国队后卫狠狠地撞在一起双双倒地，由于此次冲撞较为激烈，主裁判立即鸣哨示意担架进场，身体比对方小一号的饶惠芳没等担架进场就迅速起身，而同时受伤的美国队后卫则在队友的帮助下暂时离场。第16分钟，马晓旭在前场反抢中使用远距离滑铲技术，虽然没有铲到对手，但是来自澳大利亚的主裁判仍然鸣哨中止了比赛，并口头警告马晓旭注意动作。第28分钟，中国队中表现最为活跃的16号张卫双中场带球时被踢倒在地，13号庄妍远距离起脚射门，皮球在门前反弹一下后滑出底线。第37分钟，马晓旭前场倚住一名防守球员背身拿球，一个变向将球领入禁区后，马晓旭起左脚攻门，由于角度太小，皮球被守门员死死抱住。就在马晓旭射门的一刹那，美国队两名后卫同时倒地飞铲，显然美国队对冻结马晓旭已经进行了十分充分的准备。
　　交换场地后美国队率先变招，她们将上半时雪藏的两名主力同时派上场。第53分钟，中国队马晓旭在回防中受伤倒地，主裁判中止比赛后马晓旭被迫到场外进行治疗。第82分钟，美国队右边路突破后传中，张艳茹在接高空球时腿部被对方前锋撞了一下，她起身后就将球开出界外倒地等待队医进场。第87分钟，中国队在中场防守时张卫双手球犯规，急于进攻的美国队前锋阿达姆斯一把将身材瘦小的张卫双推倒，这一动作引起了看台上观众的不满面，现场嘘声一片。
　　90分钟不分胜负后，比赛进入30分钟的加时赛。加时赛下半时，中国队体力下降十分明显，马晓旭、张卫双、张伟、周高萍等多名球员都出现了抽筋的情况，在无法组织有效进攻的情况下，中国队更多的采取了破坏战术。由于中国队球员倒地抽筋的情况较多，来自澳大利亚的主裁判对此进行了极为严厉的处罚，她先是对开球门球动作过慢的张艳茹出示了黄牌，接下来又在张伟抽筋倒地鸣哨示意美国队开角球，这样的裁判让现场的中国球迷十分不满。
　　120分钟比赛结束后，双方进入点球大战。前4轮战罢场上的比分是4比4。第五轮，中国队出场的是队长马晓旭，结果她的射门被对方门将托了一下击中门楣弹出；美国队出场的10号巴克布兰妮同样将球射中门柱，第五轮战罢后双方的比分仍然是4比4。第六轮，中国队派上了全场比赛最后一分钟才替补出场的12号朱薇，结果她轻松将球罚进；而美国队出场的8号切尼则一脚将球打高，最终中国队以5比4在点球大战中取胜，晋级世青赛决赛。决赛中中国队将面对同样来自亚洲的对手朝鲜队，而美国队则将与巴西队争夺第三名。

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