A metà percorso è in testa un gruppetto di tre atlete: le giapponesi Takahashi e Ichihashi e la rumena Lidia Șimon. Il passaggio è di 1h11'45". Quarta è Adriana Fernandez, che però dopo il 25º km perde terreno (concluderà 16ª). Poco dopo la Fernandez si stacca anche la Ichihashi.
Al 30° Takahashi e Simon passano, sempre in testa, in 1h41'39". Risale la keniota Chepchumba, che si insedia al terzo posto.
Poco dopo si decide il duello per il primo posto: la Takahashi stacca la Simon di 28 secondi ed entra da sola nello stadio.
Nonostante la durezza del percorso, le prime tre atlete battono il record olimpico di 2h24'52".
Tegla Loroupe, una delle favorite alla vigilia, non è mai stata in gara ed ha terminato al 13º posto.
Naoko Takahashi è la prima atleta giapponese di nascita a vincere la maratona alle Olimpiadi.