北京时间8月9日，奥运男篮半决赛，美国男篮95-91逆转塞尔维亚男篮。詹姆斯出战32分钟，9中6，三分4中2、罚球3中2拿到16分12篮板10助攻三双，正负值+14。

本场比赛美国前三节打得比较糟糕，只有库里和詹姆斯苦苦支撑，第四节决战时刻，美国轰出一波28-10小高潮，詹姆斯在攻守两端发挥重要作用，特别是顶防约基奇，两人身型差距较大的情况下，詹姆斯打满第四节多次成功防守约基奇成为美国逆转功臣。