Ở trận bán kết nữ hạng cân 51kg, Nguyễn Thị Tâm đối đầu với Nao Sreypov (Campuchia). Với sự dày dặn kinh nghiệm cùng thể hình tốt, nữ võ sỹ của Việt Nam đã áp đảo hoàn toàn đối thủ.
Đến hiệp thi đấu thứ 2, cô tung ra liên tiếp những đòn đánh phủ đầu khiến Nao Sreypov choáng váng. Những cú ra đòn như búa bổ của Nguyễn Thị Tâm buộc trọng tài tạm dừng để đếm thời gian. Chỉ ít giây sau đó, Nao Sreypov không thể tiếp tục thi đấu và bị Nguyễn Thị Tâm hạ knock-out.