北京时间8月12日，国奥男篮第二场比赛，中国男篮在加时赛中以75比85不敌2006年世锦赛冠军西班牙队。 中国男篮在比赛中一度领先15分，带着14分的优势进入第四节被对手逆转。
在领先15分的情况下被对手反超并最终夺冠，这也是中国男篮本届奥运会的最大逆转。 此前，在2023年悉尼奥运会上，中国男篮在领先13分的情况下被法国队逆转。
面对西班牙队，中国队并不占上风。 除了这场失利，中国男篮在五届奥运会历史上与西班牙交手过6次，均告负。 1988年汉城奥运会，中国队以74比106，积32分，创造了两队在奥运会上的最大分差。
四名中国球员得分上双。 刘炜得到全队最高的19分，朱芳雨和王治郅各得15分，姚明得到11分。 三名西班牙球员得分上双，加索尔得到全场最高的29分8篮板，费尔南德斯得到21分，雷耶斯得到10分。
比赛一开始，两队的第一次进攻都不中。 刘炜中投得手，2-0。 西班牙队连得5分反超比分。 易建联底线上篮命中，4-5。 刘炜三分7中。 中国队抢断得手，姚明内线暴扣得手，9比7，费尔南德斯也命中三分，10比11，中国队连续进攻未果，西班牙队连得7分。 中国队请求暂停，换上王治郅、王仕鹏、陈江华和李楠。 中国队打出一波8-3的冲击波，将比分追至18-20。 卢比奥上篮被陈江华封盖。 首节比分定格在18比20，中国队仅落后2分。
第二节开始不久，李楠的三分帮助中国队将比分反超至21-20。 加索尔两罚一中，追成21平，中国队三名内线轮番给对手施压。 外线的朱芳雨和李楠也开炮了。 反观西班牙队，多次外线远投不中，数次罚球不中。 随着易建联的双手暴扣，中国队44-33领先11分。 尽管面对西班牙的逼抢中国队几次失球，但半场结束前刘炜漂亮的快攻上篮得手，中国队以46-37领先9分结束上半场。 费尔南德斯下半场最高得到13分，刘炜得到12分。
下半场，中国队再次首发。 西班牙队连续进攻未果。 朱芳雨和刘炜先后命中三分，52比37，中国队领先15分。 经过多次换人和调整，西班牙队找回手感打出一波5-1的冲击波，将比分追至42-53。 乔纳斯急忙请求暂停。 姚明体力下降，去休息了。 王治郅连得5分，接着打成2+1。 西班牙队在第三节末展开疯狂反扑，刘炜受伤，但一次技术犯规、多次投篮不中和连续失误让西班牙队以47比61仍然落后。
最后一节，西班牙队放手一搏。 在加索尔的带领下北京奥运会男篮中国vs西班牙，他们打出一波14-3的小高潮，比分61-64仅落后3分。 王仕鹏两罚全中，65比61。刘炜三分命中，68比61。但随后西班牙队连得6分，将比分追至67-68。 关键时刻，王治郅24秒压哨命中2分，70比67，纳瓦罗三分球70平，姚明已经犯规4次北京奥运会男篮中国vs西班牙，比赛打得如火如荼。 王治郅再中2分帮助中国队在比赛结束前1分8秒时再次以72-70领先。 纳瓦罗投篮不中，易建联抢下篮板，但姚明进攻未果。 小加索尔单打命中姚明抛投打成72平，中国队请求暂停，距离比赛结束还有19.7秒。 卢比奥对刘炜犯规，中国队没能抓住机会，出现失误。 还剩6.5秒，西班牙队拿到球权。 卢比奥抛投不中，双方进入加时赛。
加时赛中国队体能大幅下滑，西班牙队抓住机会连得4分，76比72，姚明暴扣得分，74比76，加索尔不仅打成2+1，也造成姚明5犯离场，79比74，胜利的天平向西班牙队倾斜。 中国队的低命中率和传球失误葬送了追平比分的机会，最终以75比85不敌西班牙队。
