Em uma prova marcada pela forte chuva, que açoitou as atletas desde 1h15m de corrida, a britânica Nicole Cooke venceu a prova com 3h32m24s depois de uma corrida muito dura e difícil com muitas subidas em um percurso de 126,4 km. A sueca Emma Johansson ficou com a prata e a italiana Tatiana Guderzo com o bronze. As três fizeram o mesmo tempo e a decisão foi no "photo chart", assim como na prova masculina do dia anterior.
A brasileira Clemilda Fernandes sentiu muito e não fez uma prova, chegando em 51º lugar com 3h41m01s, um pouco mais de oito minutos atrás das líderes.
O percurso foi realizado desde o centro de Pequim até a Muralha da China em duas voltas e Cooke, que ficou em quinto lugar nos Jogos de Atenas, ficou na frente de 65 outras atletas de 33 países.
As corredoras tiveram muita dificuldade para enxergar durante quase todo o tempo por causa da chuva e a pista molhada levou várias delas a quedas, além de um esforço maior que o normal. A chinesa Meng Lang foi uma das que sofreu e em uma curva de velocidade na descida, saiu da pista e caiu de pernas para o alto por baixo de sua bicicleta em uma vala lateral ao lado da estrada.
Por causa das condições muito adversas, as competidoras adotaram uma postura passiva, até que a russa Natalya Boyarskaya tomou a dianteira quando faltavam 50km para o final da corrida. A britânica Emma Pooley alcançou Boyarskaya a 20 km do fim, e em seguida formou-se novamente um pelotão.
Faltando 10 km se aglomeravam Cooke, Guderzo, Johansson, a dinamarquesa Linda Villumsen Serup e a austríaca Christiane Soeder. A alemã Judith Arndt, vice-campeã em Atenas 2004, decepcionou e chegou apenas na 41ª posição.