中原標準時間8月6日晚，在2024年巴黎奧運會跳水項目女子單人10米台決賽中，中國選手全紅婵以425.60分奪得金牌衛冕成功，這是她在本屆奧運會收獲的第二金，也是中國跳水隊在本屆奧運會獲得的第五枚金牌。另外一名中國選手陳芋汐以420.70分獲得銀牌，北韓選手金美萊以372.10分獲得銅牌。
本場女子單人10米台決賽有12名選手入圍，陳芋汐倒數第二個出場，全紅婵最後一個出場。此前，全紅婵和陳芋汐已經拿到了一枚跳水雙人10米台的金牌。
第一輪，陳芋汐選擇107B（向前翻騰三周半屈體）的動作，她發揮出色得到82.50分，在已出場的選手中暫時排名第一。最後一位出場的全紅婵同樣選擇107B，以更完美的發揮得到滿分90.00分，超越陳芋汐暫時排名第一。第一輪過後，中國選手占據前兩名，全紅婵第一，陳芋汐第二。
第二輪，陳芋汐選擇407C（向内翻騰三周半抱膝）的動作，她發揮不錯，但入水處理略有瑕疵，得到78.40分。全紅婵也選擇407C，在這一跳中，她起跳很好，翻騰動作完成度高，入水處理也不錯，得到84.80分。兩跳過後，全紅婵以174.80分繼續排名第一，陳芋汐160.90暫時排名第二。全紅婵領先第三名北韓選手金美萊26.300分。
第三輪進入自選動作環節，陳芋汐選擇626C（向後翻騰三周抱膝）的動作，她完成得很好，拿到了89.10的高分。全紅婵選擇6243D（臂力向後翻騰兩周轉體一周半）的動作，完成得也很好，但入水處理稍微有些瑕疵，拿下了76.80分。三跳過後，全紅婵以251.60分排名第一，領先第二名的陳芋汐1.600分。在第三輪，陳芋汐縮小了與全紅婵之間的差距。
第四輪，陳芋汐選擇207C（向後翻騰三周半抱膝）的動作，憑借完美的一跳，陳芋汐拿到了89.10的高分。全紅婵同樣選擇207C，拿到了92.40分的超高分。第四輪過後，全紅婵以344.00分排名第一，陳芋汐以339.10分排名第二，落後全紅婵4.90分。
第五輪，陳芋汐選擇5253B（反身翻騰兩周半轉體一周半屈體）的動作，她完成得不錯，得到81.60分。全紅婵同樣選擇5253B的動作，跳得同樣出色，得到81.60分。最後一輪，兩人得分相同。最終，全紅婵以425.60分的總分奪得金牌，實作衛冕，陳芋汐以420.70分獲得銀牌。