La competizione dei 10000 metri piani femminili è stata una delle 23 gare previste nel programma di atletica leggera dei Giochi della XXVIII Olimpiade svoltisi ad Atene nel 2004.
Non si svolgono turni eliminatori. Le atlete iscritte sono 31, di cui 27 prendono effettivamente parte alla finale, prevista per il 27 agosto.
Al terzo chilometro conduce il gruppo Paula Radcliffe, ma in pista l'inglese è solo la pallida copia dell'atleta combattiva nella maratona di cinque giorni prima (si ritirerà dopo 6 km); a metà gara è in testa Ejegayehu Dibaba, che alza il ritmo. Dopo 7 km sono rimaste in cinque: le tre etiopiche, Lornah Kiplagat e Xing Huina. La loro andatura è insostenibile per le altre. È la Kidane che tira il gruppo, con qualche apporto della Kiplagat.
All'inizio dell'ultimo giro l'ordine è Kidane, Dibaba, Xing, Tulu e Kiplagat. La Dibaba attacca nel rettilineo opposto a quello d'arrivo e supera la Kidane, seguita dalla Xing. Sulla retta finale la cinese le passa davanti e taglia per prima il traguardo. Dietro Xing e Dibaba, Derartu Tulu coglie il bronzo.
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