刘诗雯半决赛的对手是卫冕冠军丁宁，她在0比2落后的情况下连胜四局，逆转淘汰丁宁。其中第五局，刘诗雯轰出11-0的比分。陈梦则直落四局淘汰王曼昱。

本场比赛打响，刘诗雯开局进入状态不如陈梦快，陈梦稳扎稳打，在相持球中占据主动，以11-9取得开门红。易边再战，前半局陈梦仍然占据主动，但刘诗雯通过调动自己，抓住自己强势的前三板加大变化，在后半程追平反超。11-7，刘诗雯将比分追平。关键的第三局，双方比分纠缠得比较紧。7-7平，刘诗雯加大攻势连得4分，以11-7将大比分改写为2比1。

1比2落后的情况下，第四局对陈梦非常关键，如果丢掉第四局，局面就会相当被动。陈梦盯住刘诗雯反手位抢先手，造成刘诗雯失误增多。陈梦取得7-3领先。但随后刘诗雯放慢节奏，连得3分。7-6，陈梦请求暂停。暂停之后，陈梦以11-7将大比分扳平。

第五局，刘诗雯打得更为坚定，陈梦的状态出现了波动。刘诗雯逐渐拉开比分，以11-0拿下第五局。这也是刘诗雯在本次世乒赛中第二次打出11-0的比分。之后，刘诗雯彻底释放，她率先拿到9-4的领先。但绝境中陈梦打得更没有包袱，慢慢缩小分差至8-9。刘诗雯在一个多拍中扛住，以10-8拿到赛点。陈梦随即再得一分，比分来到9-10。之后刘诗雯坚定拿下最后一分，大比分4比2战胜陈梦夺冠。

刘诗雯参加过六届世乒赛。2009年横滨世乒赛单打半决赛，她输给张怡宁；2011鹿特丹世乒赛半决赛输给丁宁；2013巴黎世乒赛决赛输给李晓霞；2015年苏州世乒赛决赛打满7局输给丁宁；2017年杜塞尔多夫世乒赛半决赛输给朱雨玲；2019年布达佩斯世乒赛，刘诗雯终于没输给自己。

最后一分落地，刘诗雯扔掉手中的球拍，难以抑制激动的泪水。赛后采访，刘诗雯还沉浸在激动的情绪中，含泪表示：”确实非常激动。这是我第六次世锦赛，第三次进决赛，这次如果我再不赢，就真的没机会拿冠军了。我觉得自己值得这个冠军，只是她来得晚了一点。”

拿下期待多年的世乒赛冠军，刘诗雯会怎么庆祝？”还是觉得自己感觉在做梦， 感谢我的团队，如果没有大家的帮助，我不会拿到这个冠军。国内选拔赛我打了第五，感谢刘主席给我这个机会，我也把握住了。”

回想一路走来的艰辛，刘诗雯表示：“梦想过很多次拿冠军的这一刻，但是自从19岁拿了世界杯冠军之后，我对世锦赛的单打冠军太渴望了。两次与冠军失之交臂，我也是一度认为自己很难做到，也有过想要放弃的想法。”

而对于一直支持自己的球迷，刘诗雯向他们致谢：“我觉得非常感动，无论是我在低谷，输球的时候她们都在支持我。之前确实想过要放弃，但还是坚持下来了。我真的一度觉得我拿不了这个冠军，今天在比赛上我也是不敢去想结果，就是坚定地执行我的技战术，最终拿下来了。“

拿到女单、混双双冠，刘诗雯怎么评价这次布达佩斯世乒赛？“这次比赛不光是技术吧，主要是人、心态上都是对自己还是挺满意的。尤其是封闭训练中，很多时候都是男孩在陪我们练，还有混双也让自己提升很多。感谢我们这个团队。”