שלב רבע הגמר בכדורסל גברים יצא הערב (רביעי) לדרך עם ארבעה משחקים מסקרנים מאוד. הראשונה שעלתה לשלב חצי הגמר היא אוסטרליה, שהתעללה בליטא עם 64:90 גדול. היא תפגוש בשלב הבא את סרביה, שניצחה 83:86 דרמטי את קרואטיה. אחרי פתיחה חלשה לטורניר, ספרד אלופת אירופה נתנה הצגה גדולה עם 67:92 גדול על צרפת החזקה ותפגוש בחצי הגמר את ארצות הברית, שניצחה 78:105 את ארגנטינה. עבור שני כוכבי סן אנטוניו ספרס, טוני פארקר ומאנו ג'ינובילי, אלו היו הופעות פרידה מהנבחרות שלהם.
חצי הגמר (19.8, יום שישי):
ארה"ב - ספרד
אוסטרליה - סרביה
ארה"ב - ארגנטינה 78:105
האמריקאים שמרו על מאזן מושלם גם אחרי שישה משחקים בטורניר האולימפי ומחכים למפגש מרתק בחצי הגמר מול ספרד. ארצות הברית ניצחה בקלות את ארגנטינה הוותיקה ועלתה לארבע הגדולות.
קווין דוראנט בלט עם 27 נקודות (7/9 לשלוש), 7 ריבאונדים ו-6 אסיסטים, פול ג'ורג' הוסיף 17 נקודות ו-8 ריבאונדים ודמרקוס קאזינס קלע 15. אצל ארגנטינה, שנהנתה מעידוד אדיר של הקהל שלה עד הסיום, קלע מאנו ג'ינובילי 14 נקודות ומסר 7 אסיסטים במשחק הבינלאומי האחרון בקריירה שלו כשהוא זוכה לסטנדינג אוביישן בסיום ואף מזיל דמעות בהתרגשות. לואיס סקולה סיים עם 15 נקודות ו-10 ריבאונדים.
הארגנטינאים דווקא פתחו טוב ועלו כבר ל-9:19 אחרי שש דקות של כדורסל עם שלשה של אנדרס נוצ'יוני הוותיק. אבל עד סוף הרבע האמריקאים רצו כבר ל-2:16 כשדמרקוס קאזינס נועל את הרבע עם סל וקובע 21:25. מכאן ואילך זה היה משחק במעמד צד אחד כשארצות הברית משייטת בקלות כל הדרך לניצחון.
ספרד - צרפת 67:92
נבחרת ספרד פתחה את האולימפיאדה הזו עם יכולת לא טובה וגירדה ניצחונות, אבל אחרי שפירקה את ליטא וארגנטינה במשחקים הקודמים שלה, היא פשוט התעללה בצרפת החזקה במשחק שהיה אמור על הנייר להיות צמוד מאוד ומותח. אלופת אירופה הובילה רק ב-3 הפרש אחרי הרבע הראשון, אבל פתחה מבערים ברבע השני הרבה בזכות ניקולה מירוטיץ' שחיסל את הצרפתים עם מבול שלשות ו-23 נקודות. ווילי הרננגומס היה האקס פקטור של הספרדים עם משחק יעיל בצבע ו-18 נקודות. סרחיו יול הוסיף 10 לספרדים, שאם לא תהיה סנסציה הם יפגשו בחצי הגמר את ארה"ב לקרב גדול. טוני פארקר, שקלע 14 נקודות, פרש באופן רשמי מהנבחרת לאחר המשחק הזה וזהו סוף עצוב לקריירה הבילאומית של הפנומן הצרפתי. מי שבלט בחולשתו היה ניקולא באטום שלא הופיע ולא קלע בשתי זריקות בלבד שלקח בכמעט 18 דקות משחק.
אוסטרליה - ליטא 64:90
נבחרת אוסטרליה ממשיכה להרשים בתחרות הזו והערב היא התעללה בנבחרת ליטא. כבר ברבע הראשון האוסטרלים החלו לברוח ופתחו פער של תשע נקודות, כשאנדרו בוגוט וארון ביינס שולטים בצבע. גם ההמשך נראה טוב עבור הנבחרת של למאניס שהשאירה את הליטאים בשני הרבעים לאחר מכן על 26 נקודות בלבד. הרבע הרביעי היה לפרוטוקול בלבד כאשר הליטאים הובילו 43:70. פאטי מילס בלט אצל האוסטרלים עם 24 נקודות, כשגם מתיו דלבדובה היה טוב עם 15 וחמישה אסיסטים. ביינס קלע 16, ובוגוט סיים עם שבעה ריבאונדים. מנטאס קליינטיס קלע 12 למפסידים.
קרואטיה - סרביה 86:83
היום הארוך בטורניר הכדורסל הסתיים עם המשחק הטוב ביותר ברבע הגמר, בסיומו הצליחו הסרבים לנצח בקושי את היריבה המרה. הרבע הראשון היה צמוד ונגמר ב-19:20 לסרביה, אבל היא נבלמה לחלוטין ברבע הבא ולהפסקה ירדו הקרואטים בפלוס שש, 32:38. החבורה של סשה ג'ורג'ביץ' חזרה מחדרי ההלבשה בסערה וניצחה את הרבע השלישי 14:34, כדי לעלות ליתרון דו ספרתי, שנדמה היה שיספיק לה. אלא שקרואטיה סירבה להרים ידיים ללא קרב ונגסה בהפרש, עד שהגיעה לשניות הסיום כשהיא במינוס נקודה בלבד. שם, העצבים של הסרבים עשו את העבודה מקו העונשין והם חגגו בסיום. בוגדן בוגדנוביץ' כיכב עם 18 נקודות לסרביה, בעוד שבויאן בוגדנוביץ' מפציץ 28 עבור קרואטיה.