8月17日凌晨1点，2016年里约奥运会花样游泳双人自由自选决赛展开争夺。中国组合黄雪辰/孙文雁得到97.0000分，加上技术自选得分，她们以192.3688的总分获得银牌，创造了中国双人花游在奥运会上的最好成绩。俄罗斯的卫冕冠军伊什琴科/罗马什娜组合以194.9910分蝉联金牌，两人的奥运金牌各达到4枚；日本组合干友纪子/三井梨山子以188.0547分获得铜牌。

2012年伦敦奥运会花样游泳双人自由自选决赛中，中国的刘鸥/黄雪辰摘得铜牌。双人自由自选比赛每名选手自行选择音乐主题和动作，要求动作与音乐完美地结合，两人完成动作须同步。裁判打分分为三个部分：完成分为30分，艺术印象分为40分，难度分为30分。之前的预赛包括了双人自由自选和双人技术自选，两项预赛分数相加，中国组合黄雪辰/孙文雁以191.4355分列第二，俄罗斯的卫冕冠军伊什琴科/罗马什娜组合以194.5244分列第一，日本组合干友纪子/三井梨山子以187.5214分列第三。 

首个出场的是加拿大组合西蒙涅/托马斯，得到90.6000分（完成分27.0000分，艺术印象分36.4000分，难度分27.2000分），加上昨天的技术自选得分89.2916分，总得分为179.8916分。第二个出场的希腊组合帕帕佐格鲁/普拉特尼奥蒂得到86.5000分，总得分为171.8550分。第三个出场的是奥利地的亚历山德里双胞胎姐妹，配乐是《天鹅湖》，得分为85.5333分，总得分为170.5970分。第四个出场的是墨西哥组合得到86.0667分，总得分为170.9935分。 

第五个出场的是美国组合阿尔瓦雷斯/基里洛娃，她们表演的动作主题是“愤怒”，得分为87.5333分，总得分173.9945分。第六个出场的是法国组合奥格/克雷蒂安，主题是“非洲鼓”，得分为87.9667，总得分174.2491分。第七个出场的是卫冕冠军伊什琴科/罗马什娜组合，两人的主题是“美人鱼”，两串令人眼花缭乱的难度腿只喘了一口气，节奏非常快，动作密度大、水位高，一连串的难度腿让人目不暇接，这套动作给人震撼的感觉，最终得到97.0000分（完成分29.1000分，艺术印象分38.8000分，难度分29.1000分），总得分达到了192.3688分。 

黄雪辰/孙文雁组合第八个出场，动作主题是“欲望”，配乐来自于舞台剧《三更雨•愿》。一连串的难度腿动作，同步性好、水位高、难度大。倒立上旋和连续的下旋，快节奏的小幅度的打腿动作。两人得到98.5333分（完成分29.5000分，艺术印象分39.3333分，难度分29.7000分），总得分达到了194.9910分列第二位。 

日本组合干友纪子/三井梨山子第九个出场，得到94.9333分，总得分188.0547分列第三位。第十个出场的意大利组合得到92.3667分，总得到182.8079分。乌克兰组合安娜纳索娃/沃洛什娜第十一个出场得到94.0000分，总得分187.1358分。西班牙组合巴莱斯特罗/赛鸥最后一个出场得到94.1333分，总得分186.6357分。 

最终，俄罗斯的卫冕冠军伊什琴科/罗马什娜组合以194.9910分蝉联金牌，中国组合黄雪辰/孙文雁以192.3688的总分获得银牌，日本组合干友纪子/三井梨山子以188.0547分获得铜牌。