速算王中王：日方先下一城
首场对决为“速算王中王”项目，中国12岁小将徐刘洋迎战日本“速算魔女”辻洼凛音。比赛选手在极短时间内成多位数加减乘除运算。辻洼凛音凭借稳定发挥和更快的反应速度，以5:3的比分击败徐刘洋，日本战队先得1分。魔方速拧：中方扳平比分
第二场“魔方速拧”项目，中国“魔方隐士”贾立平对阵日本“世界魔方冠军”森西亨太。比赛规则为盲拧复原两个被打乱的三阶魔方，用时短者获胜。贾立平以2分05秒的成绩成挑战，而森西亨太因出现失误未能在规定时间内成，中国战队扳回1分，比分1:1平。唇唇欲动：中方反超比分
第三场“唇唇欲动”项目，中国“记忆大师”李威迎战日本“老年记忆神童”原口证。项目选手在观察732个不同唇印后，通过随机抽取的唇印图片，准确匹配对应的人物。李威凭借超强的图像记忆能力，以3:1的正确率战胜原口证，中国战队再得1分，比分2:1领先。心算大战：中方锁定胜局
最后一场“心算大战”为巅峰对决，中国“鬼眼之才”王昱珩对阵日本“心算大帝”青木健。项目选手在观察100只不同颜色、形态的蝴蝶后，通过随机抽取的蝴蝶残翅，匹配整蝴蝶。王昱珩仅用15分钟便准确成所有匹配，而青木健因细节判断失误未能全部答对，中国战队再得1分，最终以3:1锁定胜局。本场中日PK中，中国战队在落后一局的情况下，凭借选手的稳定发挥和超强脑力，连扳三局逆转战局。3:1的比分不仅展现了中国脑力高手的实力，也成为《最强大脑》史上经典的跨国对抗战役之一。