La native de Buffalo s'est imposée au bout du suspense, 6-2, 4-6, 7-6 (7/2), décrochant sa 3e victoire en onze duels contre la Bélarusse. Menée 5-2 dans le troisième set, Pegula s'est rebellée et a servi pour le gain du match à 6-5. Mais elle a alors commis quatre double fautes dans le jeu où elle aurait pu conclure, gaspillant au passage deux premières balles de match. C'est finalement au tie-break qu'elle a gagné la partie, infligeant à Sabalenka sa toute première défaite à Wuhan après les trois titres de la Bélarusse en 2018, 2019 et 2024. 

Grâce à cette victoire, Pegula (31 ans) a rejoint en finale sa cadette Coco Gauff (21 ans), N.3 mondiale, qui avait écarté plus tôt dans la journée l'Italienne Jasmine Paolini (8e) 6-4, 6-3.