Für den Massenstart galt es für die Damen zunächst die rote und dann die blaue 3,75 Kilometer-Runde zu absolvieren, so dass die Doppelrunde jeweils viermal zu laufen war. Im Stadion gab es die Möglichkeit zu einem Skiwechsel im gesamten Rennen, den ein Großteil der Top20-Athleten nach 18,75 Kilometern im Pulk in Anspruch nahm. Zu diesem Zeitpunkt war Therese Johaug aber schon lange allein unterwegs. Schon direkt am Start hatte die Norwegerin ein so hohes Tempo angeschlagen, dass zunächst sieben Athletinnen mit ihr mitgehen konnten. Zu Beginn der blauen Runde griff sie erneut an und konnte die verbliebenen vier Damen plus die leicht zurückgefallene Østberg abhängen. Während die Gruppe sich nun neu sortierte, gelang es Nathalie von Siebenthal (SUI, Fischer Ski, Bindungen und Schuhe) in kürzester Zeit, ihre 20 Sekunden Rückstand wieder aufzuholen, indem sie sich allein aus der zweiten Gruppe absetzte. Zur Hälfte des Rennens hatte Therese Johaug bereits 40 Sekunden Vorsprung, den sie später noch auf maximal 50 Sekunden vor Beginn der letzten halben Runde ausbaute. Ihre zweite Goldmedaille von Seefeld war in keiner Phase des Rennens gefährdet und sie konnte mit der norwegischen Flagge feiern.
Hinter Therese Johaug wurde es mit dem Skiwechsel nach 18,75 Kilometern aber spannend. Die 19-jährige Frida Karlsson und Jessie Diggins (USA) konnten sich außerhalb des Stadions leicht absetzen und die junge Schwedin gab weiter Gas, so dass die Amerikanerin sich geschlagen geben musste und wieder zurückfiel. Kurze Zeit später konnte Østberg die Lücke zur Amerikanerin wieder schließen und sich sogar von ihr absetzen, so dass sie allein Jagd auf Frida Karlsson machte. Bald hatte sie auch die Schwedin wieder eingeholt und beide konzentrierten sich auf den Kampf um Silber. Einen Kilometer vor dem Ziel waren sie Seite an Seite zusammen im Anstieg unterwegs, aber über die Kuppe musste die völlig erschöpfte Schwedin eine Lücke aufgehen lassen. In der Abfahrt konnte sie sich kaum auf den Beinen halten, so dass sie die Lücke auf die Norwegerin nicht mehr schließen konnte. Ingvild Flugstad Østberg jubelte im Ziel und fiel der wartenden Therese Johaug in die Arme. Frida Karlsson sicherte sich die Bronze, war aber so erschöpft, dass sie sich nicht einmal mehr darüber freuen konnte.
Teresa Stadlober (AUT, Fischer Ski, Bindungen und Schuhe) und vor allem Nathalie von Siebenthal hinterließen einen sehr starken Eindruck, aber auf den letzten zwei Kilometern konnten beide das hohe Tempo nicht mehr mitgehen. Sie verloren die Schwedinnen Ebba Andersson (SWE, Fischer Ski, Bindungen und Schuhe) und Charlotte Kalla (SWE, Fischer Ski und Bindungen) aus den Augen, die sich die Plätze fünf und sechs sicherten. Für Charlotte Kalla, die sich eigentlich heute noch eine Medaille nach ihrer starken Staffelleistung vorgenommen hatte, war es ein Auf und Ab im Rennen. Die 31-Jährige konnte schon nach vier Kilometern das Tempo der Spitzengruppe nicht mehr mitgehen, löste sich nach 20 Kilometern aber wieder aus der zweiten Verfolgergruppe und lief nach vorne heran. Nathalie von Siebenthal zeigte als Siebte ihre beste Saisonleistung und kam noch vor Teresa Stadlober ins Ziel, die bei ihrer Heim-WM Achte wurde. Rang zehn ging an Ragnhild Haga (NOR, Fischer Ski, Bindungen und Schuhe) .
