Olympiaturnauksen voitti yhdysvaltalainen Anastasija Zolotic. Zoloticin mestaruus oli ensimmäinen yhdysvaltalainen nainen, joka on voittanut taekwondon olympiakultaa. Zolotic voitti loppuottelussa Venäjän olympiakomiteaa edustaneen Tatjana Mininan 25–17. Pronssia saavuttivat Lo Chia-ling ja Hatice Kübra İlgün.[1]
Viisi urheilijaa valittiin World Taekwondon rankingin perusteella. Yksi urheilija valittiin World Taekwondo Grand Prixin kautta. Näiden jälkeen järjestettiin maanosien omia karsintaturnauksia. Näihin sai osallistua vain sellaiset maat, joiden urheilijoita ei ollut päässyt olympiaturnaukseen korkeintaan yksi rankingin tai Grand Prix'n kautta. Aasiasta, Afrikasta, Euroopasta ja Amerikasta valittiin kaksi urheilijaa ja Oseaniasta yksi urheilija. Näiden lisäksi isäntämaa Japani sai nimetä yhteensä kaksi naisurheilijaa johonkin painoluokkaan, jos muita karsintareittejä pitkin olympiaturnaukseen pääsi alle neljä urheilijaa. Tämän jälkeen kansainvälinen olympiakomitea lähetti neljä kutsua sellaisiin painoluokkiin, joihin Japani ei ollut käyttänyt isäntämaapaikkoja.[2]
Karsintakierroksella kohtasivat pakolaisurheilijoita edustanut Kimia Alizadeh ja iranilainen Nahid Kiani. Alizadeh voitti ottelun 18–9 ja eteni näin ensimmäiselle kierrokselle brittiläistä Jade Jonesia vastaan.[3]