北京時間7月31日，東京奧運會跳水比賽繼續進行，在女子3米跳板半決賽裡，施廷懋雖然第一跳略有失誤，但她之後發揮越來越好，一路追趕反超到首位，以371。45分排名第一晉級決賽。王涵以346。85分排在第二晉級。

女子3米板是中國隊的一個優勢專案，在東京奧運會前中國隊已實現了女子3米板的奧運8連冠，在這個專案上湧現出很多人們耳熟能詳的跳水名將，像高敏、伏明霞、郭晶晶和吳敏霞，她們都是女子3米板奧運冠軍得主。這一次中國隊派出了施廷懋和王涵搭檔參賽，施廷懋是奧運會的衛冕冠軍，她也是奪冠的最大熱門。

王涵雖然已經30歲，可這是她第一次參加奧運會，很可能也是她生涯的唯一一次奧運會。在個人賽之前她搭檔施廷懋已拿到女子雙人3米板的冠軍，這讓王涵的情緒得到釋放，這也會更利於她在個人賽中有好的表現，她具備了去衝擊施廷懋的實力。在預賽裡，施廷懋和王涵發揮穩定，她們排在前兩位進入半決賽。

半決賽共有18人參賽，排名前12的運動員會進入決賽。由於在預賽裡排名前兩位，根據倒序出場順序，王涵和施廷懋在最後亮相。王涵第一個動作是難度3。0的405B（向內翻騰兩週半屈體），雖然有些緊，但她的完成質量不錯，得到70。5分。施廷懋動作一樣，她略有失誤，完成質量不如王涵，只得到64。50分。在第一跳過後，王涵排在首位，施廷懋只排在並列第7。

第二跳王涵做的是難度係數3。0的205B（向後翻騰兩週半屈體），王涵稍微放開了，動作完成得很漂亮，這一跳拿到72。00分，總分是142。50分。施廷懋動作一樣，完成質量更高，只是開啟入水不夠垂直，這一跳得到73。50分，總分是138。00分。兩輪之後王涵繼續領跑，施廷懋已經升至第3。

王涵在第三跳選擇了難度悉數3。0的305B（反身翻騰兩週半屈體），這一跳的完成質量非常高，入水很垂直，水花效果也很好，這一跳拿到了75分，總分是217。50分。施廷懋的動作一樣，她的完成質量更高，幾乎看不到水花，這一跳拿到了76。50分，總分是214。50分。在第三跳結束後，王涵仍然領先，施廷懋已升至第2位。

在第四輪，王涵做的是難度係數3。1的107B（向前翻騰三週半屈體），王涵出現一些失誤，開啟入水沒有控制好，水花有些大，這一跳只得到57。35分，總分是274。85分。施廷懋的動作一樣，雖然走板時有些出板，但她的調節能力很強，開啟入水沒有任何問題，水花效果也很好，這一跳得到75。95分，總分是290。45分。

在四輪結束後，施廷懋已經升至首位，王涵跌至第二，加拿大隊的阿貝爾以264。90分排在第三位。

最後一跳，加拿大的瓦爾在嘗試最大難度5337D時起跳就不對，她直接入水，動作失敗拿到0分。王涵做的是難度係數3。0的5152B（向前翻騰兩週半轉體一週屈體），這一跳她出色地完成動作，得到72分，總分346。85分。施廷懋也是同樣的動作，沒有任何問題，轉體和入水都很漂亮，拿到81。00分，總分是371。45分。

這樣，施廷懋和王涵排在前兩位進入決賽。