2016年出战里约奥运会的阵容为队长惠若琪，主攻朱婷、张常宁，副攻徐云丽，袁心玥，接应龚翔宇，二传丁霞，魏秋月，主教练郎平。
中国女排奥运小组赛首战荷兰，此前中国队与荷兰女排对战少有败绩，但最关键的奥运首战，中国队却在2:1领先的大好局势下被荷兰队3:2逆转，输掉了首场比赛。随后两场中国队迅速调整策略连胜意大利与波多黎各队；小组赛第四轮，中国女排与塞尔维亚交手，面对凶猛的赛尔维亚尽管中国女排的姑娘顽强抵抗作战，但还是以0:3的结果惨败。第五站遭遇美国队，此前美国队之前的战绩是4胜0负，中国女排的姑娘们在首局以25:22先声夺人的情况下，以17:25，19:25，19:25的比分连丢三居，遭到对手的逆转。最终以2胜3负小组排名倒数第二的成绩进入淘汰赛。
然而在淘汰赛首轮等待她们的是当年夺冠头号热门，卫冕冠军，以及东道主巴西队！拥有全世界最狂热的球迷，占据天时，地利，人和的巴西队，第一局就以砍菜切菜般的比分25:15拿下胜利。面对全场球迷山呼海啸般的嘘声，面对强势的卫冕冠军巴西队，女排的姑娘们没有畏惧，她们重振旗鼓，重拾信心，迎难而上，随着张常宁，袁心玥双人拦网得分，女排姑娘们渐渐找到了进攻的节奏，朱婷的一记重扣将比赛进入决胜局，在全场观众的见证下，又是朱婷后排重扣一锤定音，中国女排以3:2淘汰卫冕冠军巴西队。这场比赛看的我们热泪盈眶，能赢下来实属不易。
半决赛中国队又遇到老冤家荷兰队，但是中国队把握机会笑到最后，最终以3:1拿下比赛。决赛中面对小组赛中横扫了自己的塞尔维亚女排，中国女排完全一扫之前的颓势，愈战愈勇，最终以3:1的比分战胜了塞尔维亚女排，时隔十二年再次获得奥运会女排冠军。
回顾中国女排的里约征战历程，在经历了开局不利的情况下，女排姑娘们没有气馁，在郎平教练的指导下，重返世界之巅。
