由于女子4x100米混合泳接力没有预赛，而是一枪决胜制，因此在泳道的安排上日本队占足了便宜，她们被安排在了冠军泳道第4泳道上，而作为卫冕冠军的中国队却意外地被安排在了慢速泳道第1泳道上，这让日本队看到了染指冠军的希望。中国队决赛的棒次依次是第一棒赵菁（仰泳）、第二棒罗男（蛙泳）、第三棒周雅菲（蝶泳）和第四棒庞佳颖（自由泳）。
决赛中，日本队第一棒世界名将中村铃子在仰泳上表现出了非常强劲的实力，再加上冠军泳道的优势，几乎以领先第二名中国泳将赵菁一个身位完成了同第二棒的交接；为中国队出战第二棒蛙泳的罗男依旧没有任何起色，日本队仍然以近一个身位的优势领先交接棒。
赶超日本队的重任就落在了刚刚夺得多哈亚运会100米蝶泳冠军的周雅菲和多哈亚运会200米自由泳冠军的庞佳颖身上。第三棒周雅菲果真不负众望，她在入水后迅速展现了其强大的实力，而其他七位选手显然无法与她抗衡，周雅菲在250米过后成功超越了手下败将中西悠子，帮助中国队跃居到第一的位置。
最后一棒庞佳颖的实力更为强大，她最后以领先第二名一个半身位的优势率先触壁，中国队以4分04秒22的成绩卫冕成功。日本队以4分05秒14获得亚军，季军被韩国队夺得，成绩为4分09秒22。
