Bước vào thi đấu, Hoàng Xuân Vinh đã giành được 581 điểm ở vòng loại và xếp thứ tư. Vào vòng chung kết, xạ thủ số 1 của Việt Nam cho thấy sự tự tin từ những loạt bắn đầu tiên và luôn là người nằm trong tốp ba xạ thủ dẫn đầu. Sau tám loạt đạn ở vòng chung kết, anh đứng thứ hai với 91,9 điểm. Theo thể thức được Liên đoàn Bắn súng thế giới thay đổi từ năm 2013, từ loạt bắn thứ chín cứ sau hai lần bắn thì người ít điểm nhất bị loại. Xuân Vinh càng thi đấu càng tỏ ra bình tĩnh, dù gặp phải áp lực lớn từ các cổ động viên Bra-xin cuồng nhiệt cổ vũ cho xạ thủ nước chủ nhà gốc Trung Quốc Phê-líp An-mây-đa Gu. Trước khi bắn hai viên cuối, Xuân Vinh có 182,6 điểm, trong khi đối thủ Phê-líp An-mây-đa Gu là 181,8. Ở lượt bắn áp chót, Xuân Vinh chỉ đạt 9,2 điểm, kém một điểm so với đối thủ và bị tụt xuống vị trí thứ hai. Ở lượt bắn cuối cùng, An-mây-đa Gu bắn khá nhanh, được 10,1 điểm. Xuân Vinh lúc đó bình tĩnh tập trung ngắm bắn và nhả đạn xuất thần, ghi đến 10,7 điểm để vượt lên giành HCV Ô-lim-pích đầu tiên trong lịch sử của thể thao Việt Nam tại các kỳ Ô-lim-pích. Kết thúc môn bắn súng ngắn hơi nam cự ly 10 m, Hoàng Xuân Vinh được 202,5 điểm, đoạt HCV, đồng thời cũng xác lập kỷ lục Ô-lim-pích. Xạ thủ nước chủ nhà được 202,1 điểm nhận HCB, HCĐ được trao cho xạ thủ của Trung Quốc Pang Wei với 180,4 điểm.
* Với thành tích nêu trên, Hoàng Xuân Vinh đã giúp thể thao Việt Nam lần đầu có được HCV Ô-lim-pích và lập kỷ lục Thế vận hội. Xạ thủ số 1 Việt Nam sinh năm 1974 tại Sơn Tây (Hà Nội) và đến với môn thể thao bắn súng khi đang công tác tại Lữ đoàn Công binh 239. Nhờ thành tích nổi bật tại hội thao toàn quân, Xuân Vinh đã được tuyển chọn vào đội tuyển bắn súng quân đội khi đã 25 tuổi. Điều đặc biệt trái với suy nghĩ của nhiều người, xạ thủ quê xứ Đoài lại bị cận thị nặng, nhưng say mê với bắn súng, anh đã sớm chứng tỏ năng khiếu bẩm sinh của mình. Chỉ sau hai năm tập chuyên nghiệp, Xuân Vinh đã giành ngôi vô địch quốc gia và lập tức được gọi vào đội tuyển Việt Nam. Liên tiếp từ năm 2000 đến nay, Hoàng Xuân Vinh đã giành hơn 150 huy chương quốc tế, trong đó có cả HCV của thế giới, châu Á, Đông-Nam Á và nay là Ô-lim-pích.
Kể từ SEA Games năm 2001 đến nay, không kỳ Đại hội khu vực nào mà Hoàng Xuân Vinh không giành HCV cho thể thao Việt Nam. Còn nhớ năm 2013 Hoàng Xuân Vinh đã đoạt ngôi đầu khi tham dự giải đấu do Liên đoàn Bắn súng thế giới (ISSF) tổ chức ở Chang-uôn (Hàn Quốc). Nhờ thành tích đó, năm 2014, lần đầu tiên xạ thủ đang mang quân hàm đại tá của Quân đội nhân dân Việt Nam được ISSF xếp vị trí số một nội dung 10 m súng ngắn hơi nam.
Tại ASIAD 2010, Xuân Vinh tuột huy chương đáng tiếc ở loạt đạn cuối. Hai năm sau, tại Ô-lim-pích Luân Đôn 2012, anh xếp hạng tư, kém người giành Huy chương đồng chỉ 0,1 điểm.
* Ngay sau khi xạ thủ Hoàng Xuân Vinh đoạt HCV Ô-lim-pích rạng sáng 7-8, Bộ trưởng Văn hóa, Thể thao và Du lịch Nguyễn Ngọc Thiện đã gửi thư chúc mừng. Cùng với thư chúc mừng, Bộ trưởng đã quyết định thưởng nóng 100 triệu đồng cho đội tuyển bắn súng Việt Nam, trong đó xạ thủ Hoàng Xuân Vinh được thưởng 60 triệu đồng, huấn luyện viên Nguyễn Thị Nhung được thưởng 20 triệu đồng và chuyên gia Hàn Quốc Pắc Chung được thưởng 20 triệu đồng.
