首場較量，澳大利亞隊與立陶宛隊進行四分之一決賽，澳大利亞隊以90比64大勝立陶宛隊，成功晉級四強。
這場比賽，帕蒂-米爾斯出賽27分鐘，拿下24個得分，戴拉維多瓦參與20分鐘，貢獻15分外加3次助攻，阿隆-貝恩斯投入23分鐘，斬獲16分并搶下5個籃板。
緊接著里約奧運會男籃八進四的比賽中，西班牙隊以92比67的比分大勝法國隊，成功進入半決賽階段。
西班牙隊中，尼古拉-米羅蒂奇在場上表現出色，他嘗試了14次投籃，命中了9球，最終拿下23分，同時搶下5個籃板，并有2次助攻；保羅-加索爾的數據則相對保守，他只得到5分，但貢獻了8個籃板和3次助攻；而今年夏天加盟尼克斯的吉列爾莫-埃爾南戈麥斯，也有不錯的發揮，他出手11次，命中率達到8成，最終得到16分，并有5個籃板入賬。
法國隊這邊，弗雷-洛韋爾涅12次出手命中6球，拿下12分并搶下7個籃板；托尼-帕克9次嘗試命中4球，為全隊貢獻了最高的14分和4次助攻。
帕克此役過后宣布退出國家隊。
第三輪四分之一淘汰賽，美國隊以105比78擊敗阿根廷隊，成功進入四強階段。
那場比賽，杜蘭特披掛上陣共計時29分鐘，為球隊貢獻27分并摘下7個籃板，同時送出6次助攻；保羅-喬治登場21分鐘，斬獲17分并搶到8個籃板；考辛斯參與比賽14分鐘，拿下15分并貢獻2個籃板；歐文出場17分鐘，得到11分并收獲4個籃板，外加3次助攻；安東尼出戰14分鐘，取得7分并得到5個籃板。
吉諾比利此役過后宣布從國家隊退役。
最后一輪里約奧運會男籃四分之一決賽，塞爾維亞隊與克羅地亞隊展開激烈較量，最終塞爾維亞隊以86比83險勝對手，成功晉級四強。
波格丹-波格丹諾維奇在塞爾維亞隊貢獻了18分，米洛斯-特奧多西奇為球隊提供了9分和10次助攻，波格丹諾維奇代表克羅地亞隊拿下28分，馬里奧-海佐尼亞則得到了16分。
半決賽對陣時間表
8月20日 06:00 美國VS西班牙
8月20日 02:30 澳大利亞VS塞爾維亞
其余四支隊伍均為國家隊中的頂尖強隊，美國隊更是集結了全NBA的頂尖球員；西班牙隊由加索爾、米羅蒂奇和盧比奧組成，其實力同樣非常強勁。
澳大利亞隊是本屆賽事中最出色的隊伍之一，沒人預料到他們能突然崛起，表現如此出色，后防線由米爾斯和德拉維多瓦領銜，進攻端貝恩斯和博古特配合默契，陣容配置堪稱完美，他們曾以壓倒性優勢擊敗塞爾維亞，因此晉級決賽的可能性極高
半決賽的精彩程度預感已經可以趕得上NBA比賽了。
