8月1日凌晨1時35分，巴黎奧運會迎來網球混雙1/4決賽，中國組合王欣瑜/張之臻對陣來自澳大利亞的賽會二號種子大利亞組合佩雷斯/伊布登。面對實力強勁的對手，王欣瑜/張之臻展現出了出色的競技狀態，前兩盤均打入搶七，雙方各取一盤平分秋色。在第三盤的搶十大戰中，王欣瑜/張之臻以10-5的比分拿下第三盤，艱難挺進四強，將在半決賽中對陣荷蘭組合舒爾斯/庫爾霍夫。

網球混雙首輪比賽當天，張之臻原本的搭檔是現已闖入女單半決賽的鄭欽文。不過當天鄭欽文在當天稍早一些的女單比賽中對陣11號種子納瓦羅，大戰3小時，隨后宣布退出混雙比賽。在這樣的情況下，王欣瑜和張之臻成為臨時搭檔，并以2-1的大比分擊敗巴西組合挺進八強。

面對二號種子大利亞組合佩雷斯／伊布登的第一盤，王欣瑜/張之臻展現出了極強的韌性。第一局比賽，王欣瑜/張之臻狀態比較慢熱，出現多次失誤，以15-40落后，先丟一局；隨后的幾局佩雷斯/伊布登牢牢掌握了比賽局勢，王欣瑜/張之臻陷入了局分1-3落后的不利局面。

在落后的局面下，王欣瑜/張之臻開始了反擊，第五局比賽，兩人利用對方的多次非受迫性失誤，取得40-15的領先，并成功破發，保住了贏下首盤的希望。第一盤隨后的比賽場面十分焦灼，雙方小局比分交替上升，從3-3到5-5最終打成6-6，但在搶七局中王欣瑜/張之臻遺憾落敗，以8-10的比分不敵對手，輸掉首盤。

第二盤比賽雙方依舊打得十分焦灼，首盤比賽王欣瑜/張之臻發球局，利用對手的兩次非受迫性失誤取得40-0的巨大領先，成功拿下首局。第二局比賽佩雷斯/伊布登同樣還了一個40-0，局分來到1—1。第三局比賽王欣瑜/張之臻打得較為艱難，雙方一度戰至40-40平，好在兩人頂住壓力拿下了發球局。前六局戰罷，比分來到3-3。

從第七局比賽開始雙方開始互有破發，先是佩雷斯/伊布登成功完成破發將比分反超至4-3，但王欣瑜/張之臻馬上在對方的發球局回敬一局破發，比分來到4-4。隨后雙方各自穩住陣腳，比分僵持不下再次來到6-6。第二盤比賽再次進入搶七局，這一次是王欣瑜/張之臻頂住壓力，以10-8的比分拿下第二盤比賽。

第三盤比賽直接進入搶十大戰，王欣瑜/張之臻開局便取得3-0領先，隨后抓住對手的體能漏洞多次造成對手受迫性失誤，比分一度來到7-1，最終，王欣瑜/張之臻以10-5的比分拿下第三盤，艱難挺進半決賽。