Cuộc thi chung kết Đường lên đỉnh Olympia năm thứ 21 đã diễn ra với không khí ganh đua quyết liệt của 4 nhà leo núi Nguyễn Hoàng Khánh (THPT Bạch Đằng, Quảng Ninh), Nguyễn Việt Thái (THPT chuyên Ngoại ngữ, Đại học Ngoại ngữ- Đại học Quốc gia Hà Nội), Nguyễn Thiện Hải An (THPT chuyên Khoa học Tự nhiên, Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội) và Nguyễn Đình Duy Anh (THPT chuyên Phan Bội Châu, Nghệ An).
Hoàng Khánh khởi động ở vị trí thứ hai. Trước khi bắt đầu thi, nam sinh giới thiệu về tháp nghiêng Pisa được thầy cô tặng cùng lời chúc ý nghĩa. Trải qua 12 câu hỏi trong một phút theo cách điềm tĩnh hơn đối thủ thi đấu trước đó là Hải An, Hoàng Khánh trả lời đúng 8 câu, trong đó có cả câu hỏi tiếng Anh, hiểu biết chung, đem về 80 điểm đầu tiên để làm hành trang cho các vòng thi sau.
Hoàng Khánh giành 80 điểm ngay trong phần thi Khởi động Với ưu thế này, Hoàng Khánh liên tiếp tìm được đáp án đúng với thời gian sớm trong phần thi Tăng tốc và tiếp tục giành thêm 100 điểm trong phần thi này.
Trong phần thi Về đích, Hoàng Khánh là thí sinh đang có số điểm cao nhất nên cậu cũng là thí sinh tham gia phần thi "Về đích" đầu tiên. Để “bảo toàn” số điểm dẫn đầu, Hoàng Khánh đã chọn gói câu hỏi thấp nhất là 10 điểm. Tuy nhiên, trong phần thi này Hoàng Khánh chỉ giành được 10 điểm ở câu đầu tiên hỏi về Chủ tịch Quốc hội khoá VIII Lê Quang Đạo.
Câu thứ hai là về ý nghĩa của ký hiệu 95 trong xăng RON 95, Khánh trả lời sai, Duy Anh giành quyền trả lời và đã đưa ra câu trả lời đúng. Điều này khiến Hoàng Khánh bị trừ 10 điểm và số điểm này được chuyển sang cho Duy Anh.
Với việc mất điểm ở câu trước, Hoàng Khánh chọn ngôi sao hy vọng ở câu cuối. Đây tiếp tục là câu hỏi liên quan đến lịch sử và Khánh lại không thể đưa ra câu trả lời đúng. Việt Thái giành quyền trả lời nhưng không chính xác và bị trừ 5 điểm. Như vậy, kết thúc phần thi này, Hoàng Khánh bị giảm 10 điểm so với phần trước, còn 240 điểm, vẫn tiếp tục dẫn đầu.
Các thí sinh hoàn thành phần thi Tăng tốc để bước vào phần thi cuối Về đích 
