Der Wettbewerb wurde im K.-o.-System ausgetragen. Begonnen wurde mit dem Achtelfinale. Die Siegerinnen kamen dann ins Viertelfinale und Halbfinale. Die Gewinnerinnen der Halbfinals kämpften um Gold- und Silbermedaille. Die Kämpferinnen, die im Achtel- und Viertelfinale gegen eine der Finalistinnen verloren hatten, kämpften in einer Hoffnungsrunde gegeneinander. Die beiden Siegerinnen kämpften dann mit der Halbfinal-Verliererin der jeweils anderen Finalistin um zwei Bronzemedaillen.
Anmerkung: Die Gewinner der Kämpfe und ihre Punktzahl sind fett geschrieben. Die Abkürzung PTG bedeutet, dass die Siegerin am Ende der zweiten Runde oder zu jedem Zeitpunkt in der dritten Runde einen Vorsprung von 12 Punkten erreicht hat und damit der Kampf endet. SUD bedeutet Sudden Death. Bei Unentschieden nach der dritten Runde, wird eine vierte Runde gekämpft. Die erste Wertung entscheidet über den Sieg. Sollte es nach der vierten Runde immer noch keine Siegerin geben, wird nach dem Gesamteindruck gewertet (SUP).
Nach drei südkoreanischen Siegen in Folge in dieser Gewichtsklasse gelang Jade Jones der erste Olympiasieg für Großbritannien im Taekwondo. Hou Yuzhuo (CHN), Marlène Harnois (FRA) und Tseng Li-cheng (TPE) gewannen die ersten Medaillen für ihre Länder im Federgewicht.