北京时间9月14日，中国女足在U20女足世界杯F组末轮1比3不敌西班牙队，以1胜1平1负积4分的成绩排名小组第三，作为四支成绩最好的小组第三名球队之一晋级16强。这是中国女足时隔20年再次闯入该赛事的淘汰赛阶段。
本届U20女足世界杯，中国女足小组赛的三个对手实力逐渐加码。首轮中国女足5比0大胜新喀里多尼亚队，半场20次射门未能破门，中场休息后的调整迅速收到效果，肖亚飞第46分钟打破僵局，黄嘉欣上演“帽子戏法”，周欣怡也取得进球。替补登场的陈睿琳送出三次助攻。
次轮中国女足0比0战平尼日利亚队，面对速度快、身体条件出色的非洲球队，开场不久，李晨语远射击中横梁。下半场，裁判一度判罚黄嘉欣禁区内手球，经视频助理裁判查看后取消点球。最终中国女足战平对手，抢得一分，掌握了出线主动权。
末轮面对实力强大的西班牙队，中国女足看到了与世界高水平青年队之间的差距。西班牙队第19分钟利用点球取得领先，科门达多随后在上半场结束前连入两球。中国女足下半场加强前场逼抢，第66分钟由黄嘉欣头球扳回一球，但最终以1比3告负。
西班牙队全场完成25次射门，其中13次射正，中国女足只有4次射门。赛后，主教练王军坦言，中国女足上半场在比赛速度和节奏上处于下风，下半场增加前场压力后创造了一些机会。王军说：“西班牙女足是世界强队，能在世界杯的赛场上与对手进行较量，对于我们来说是一次宝贵的学习机会。通过这场比赛，球员们积累了经验和信心，让我们可以更好地准备淘汰赛阶段的比赛。”
队长刘晨说：“大家在本场比赛中非常努力，我们要承认与对手存在差距。这场比赛是一次很好的学习机会，赛后我们会总结经验和不足之处。”
三场小组赛，中国女足共打入6球、失3球。司职中后卫的黄嘉欣一人攻入4球，是队内表现最抢眼的球员。首轮被推上锋线后，她在12分钟内完成“帽子戏法”；末轮面对西班牙队，她又利用角球机会头球破门。王军评价黄嘉欣说：“她很有特点，既能做好防守，也能参与进攻。我希望未来她能前往欧洲历练，进入成年国家队。”
同组另一场比赛，尼日利亚队10比1战胜新喀里多尼亚队。小组赛战罢，西班牙队三战全胜、积9分排名F组第一；尼日利亚队凭借净胜球优势超越同积4分的中国女足，获得小组第二；中国女足以四支成绩最好的小组第三名球队身份成功小组出线，晋级16强。
北京时间9月17日0时30分，八分之一决赛，中国女足将对阵D组头名意大利队。后者在小组赛中先后击败了美国队和新西兰队，历史首次从小组赛突围。
