A folytatásban Carter 19,82 méterrel az élre állt, Adamsnek viszont volt válasza, óriásit lökött, a szer pedig 20,42 méternél esett le. A riválisok számára sokkoló eredményt követően a raglistaelső Gong Li-csiao 19,39-cel a harmadik helyre lépett előre, a 20,17-es idei legjobbal rendelkező Schwanitz viszont görcsös volt és érvénytelent lökött. Márton ebben a körben már lényegesen összeszedettebb volt, aminek eredményeként 18,72-vel a hatodik helyre lépett fel.
A harmadik körben az élen állók nem javítottak, Márton viszont gyönyörűen dobott, s 19,39 métert ért el, így csak rosszabb második eredményével szorult a kínai atléta mögé a negyedik helyre. Ezen sorozat után a négy legrosszabb kiesett, a folytatásban pedig a dobási sorrend változott, az első nyolc fordított sorban következett egymás után.
A három kör alapján egyértelműnek látszott Adams sikere, Carter is biztosan állt a második helyen, a kínai és Márton között viszont borítékolhatónak tűnt az óriási harc a bronzért, ráadásul az addig váratlanul gyengén lökő Schwanitzot sem lehetett leírni.
Negyedikre a német ismét gyenge volt, Márton azonban újra nagyszerű. Szemre úgy tűnt, javított, végül azonban kiderült, 19,38-nál esett le a golyó, ami mégis előrelépést jelentett a Szegeden élő sportoló számára. Az izgalmak egyre nőttek, Schwanitz viszont borzalmasan dobott továbbra is, míg a kínai ereje elfogyni látszott, negyedikre és ötödikre sem mérette le kísérletét. Ötödikre Márton 19,10-et ért el, az igazi nagy durranást azonban - szokásához híven - hatodikra tartogatta: a súlygolyó a kezéből egészen a 20 métert jelző vonal belső pereméig szállt, a mérés után kiderült, 19,87 méterig, ami 38 centivel jobb, mint Márton júliusban, a Gyulai Memorialon felállított országos csúcsa, és pontosan annyi, mint Carter - jobb második dobása miatti - második helyet jelentő eredménye volt akkor.
Az óriási dobásnak Márton Anita először csak visszafogottan örült, majd látva az elerőtlenedett kínai utolsó, gyenge dobását, szaladt is ünnepelni a lelátón ülő kis magyar csoporthoz.
Eközben Carter készült hatodik lökésére, ami aztán az addig magabiztos Adamset sokkolta, ugyanis az amerikai 20,63 méteres nemzeti csúcsot ért el. Erre az új-zélandi csak 20,39-cel tudott válaszolni, így előbbi diadalmaskodott, míg utóbbinak Peking és London aranya után be kellett érnie az ezüstéremmel.
A nők között magyarra atléta utoljára 1968-ban, Mexikóban szerzett érmet, akkor a gerelyhajító Németh Angéla győzött,a diszkoszvető Kontsek Jolán pedig harmadik lett. Márton Anita a nők között a magyar atlétika hetedik olimpiai érmét nyerte meg.