Sau 120 phút bất phân thắng bại với rất nhiều cơ hội nguy hiểm dành cho cả Australia và Pháp, hai đội phải bước vào loạt sút luân lưu 11m để phân định thắng thua.
Pháp thậm chí thể hiện toan tính trong loạt “đấu súng” này bằng cách thay thủ môn số 2 Solene Durand vào sân, còn chuyên gia sút phạt đền Eve Perisset cũng thay thế De Almeida. Tuy nhiên, ý đồ của HLV Herve Renard chỉ thành công một nửa, bởi trong khi Durand có tới 2 pha cản phá thành công thì Perisset lại sút trúng cột dọc.
Sở dĩ nói đây là loạt luân lưu kịch tính bậc nhất vì hai đội phải trải qua 10 lượt sút, trong đó Australia hai lần đứng trước cơ hội giành chiến thắng chung cuộc nhưng lại bỏ lỡ.
Đầu tiên, Selma Bacha của Pháp bị thủ môn Mackenzie Arnold cản phá. Sau đó, Stephanie Catley cũng sút hỏng giúp đội quân áo lam cân bằng tỷ số 2-2.
Ở lượt thứ 5, Perisset sút trúng cột dọc và Pháp đối diện với nguy cơ bị loại nếu Australia thành công. Tuy nhiên, chính thủ môn Arnold lại thực hiện đưa bóng trúng khung gỗ.
Trong 3 lượt tiếp theo, các cầu thủ Australia và Pháp đều sút thành công. Kịch tính được đẩy lên cao sau khi Kenza Dali bị Arnold cản phá. Thế nhưng một lần nữa Clare Hunt lại để tuột mất cơ hội giúp Australia định đoạt. Thủ môn dự bị Durand đã có pha cản phá bằng một tay ngoạn mục.
Ở lượt sút thứ 10, Vicki Becho phải tự trách mình bởi cả hai lần đều bị thủ môn Australia cản phá (lần đầu tiên thực hiện lại). Cuối cùng, Cortnee Vine thực hiện thành công, ấn định chiến thắng 7-6 cho đội chủ nhà.
Với kết quả này, Australia lần đầu tiên giành quyền vào bán kết giải vô địch bóng đá nữ thế giới, đồng thời chấm dứt “cái dớp” các đội chủ nhà luôn thua ở vòng tứ kết 4 kỳ World Cup gần đây nhất.
Kết quả sút luân lưu:
Australia: Foord (vào), Catley (hỏng), Kerr (vào), Fowler (vào), Arnold (hỏng), Gorry (vào), Yallop (vào), Carpenter (vào), Hunt (hỏng), Vine (vào)
Pháp: Bacha (hỏng), Diani (vào), Renard (vào), Le Sommer (vào), Perisset (hỏng), Geyoro (vào), Karchaoui (vào), Lakrar (vào), Dali (vào), Becho (hỏng)