Trận thi tháng 1 quý IV Đường lên đỉnh Olympia 21 chứng kiến 4 thí sinh tranh tài gồm: Nguyễn Đình Duy Anh (THPT chuyên Phan Bội Châu, Nghệ An), Mai Hương Trà (THPT chuyên Lê Thánh Tông, Quảng Nam), Đỗ Hồng Liên (THPT Mê Linh, Hà Nội) và Trương Công Minh (THPT chuyên Lê Khiết, Quảng Ngãi).
Trong phần thi Khởi động, các thí sinh không đạt được điểm cao dù đã lập thành tích xuất sắc tại các cuộc thi tuần trước đó. Duy Anh và Hồng Liên cùng dẫn đầu với 80 điểm; Công Minh 60 điểm, Hương Trà 50 điểm.
Phần thi Vượt chướng ngại vật có từ khóa cần tìm gồm 7 chữ cái. Hàng ngang đầu tiên được lựa chọn có câu hỏi: Thực thể có kích thước siêu nhỏ, chưa có cấu tạo tế bào, gồm một loại axit nucleic bao bởi vỏ protein được gọi là gì? Cả bốn thí sinh ghi được điểm với đáp án "Virus".
Một góc hình ảnh vừa lật mở, Công Minh nhấn chuông trả lời từ khóa là "Vaccine", nhưng không chính xác và mất quyền thi Vượt chướng ngại vật.
Hàng ngang thứ hai được lựa chọn có câu hỏi: Ở người,... sẽ tiết ra trong miệng khi thức ăn được đưa vào khoảng miệng. Ba thí sinh còn lại đều ghi điểm với đáp án "Nước bọt".
Hàng ngang thứ ba được lựa chọn có câu hỏi: Trong truyện Lục súc tranh công, con vật nào mô tả một trong những công việc của mình là "đuổi cáo, săn chồn", nhưng thức ăn chỉ có "cơm thừa canh cặn, xương xẩu bỏ ra"?
Ngay khi câu hỏi xuất hiện, Hương Trà, Hồng Liên lần lượt có tín hiệu chuông và cùng có đáp án "Bệnh dại". Khép lại phần thi này, Hương Trà vươn lên dẫn đầu với 110 điểm. Duy Anh và Hồng Liên cùng được 100 điểm. Công Minh được 70 điểm.
Phần thi Tăng tốc, chứng kiến sự bứt phá của Hồng Liên và Công Minh khi cùng có hai lần đưa ra đáp án chính xác và sớm nhất. Tuy nhiên, Hương Trà vẫn vững vàng ngôi đầu với 220 điểm, tiếp đến Hồng Liên 200 điểm. Duy Anh và Công Minh cùng được 170 điểm.
Phần thi Về đích, Hương Trà là thí sinh đầu tiên ứng thí đã chọn gói câu hỏi 10-20 -20 điểm nhưng không thành công. Duy Anh giành được quyền trả lời ở cả ba câu hỏi, nhưng chỉ ghi điểm được ở câu đầu tiên và cuối cùng để nâng điểm lên 190. Hương Trà về chỗ với 190 điểm.
Hồng Liên có 200 điểm, lựa chọn gói câu hỏi có cùng giá trị 20 điểm. Trả lời chính xác 2/3 câu, cô về chỗ với 240 điểm. Duy Anh có 190 điểm, cũng đã chọn gói câu hỏi có cùng giá trị 20 điểm và Ngôi sao hy vọng cho câu thứ hai với tinh thần "được ăn cả, ngã về không". Qua đó cậu vươn lên dẫn đầu với 250 điểm.
Phần thi Về đích xuất sắc của Công Minh.
Công Minh là người cuối cùng dự thi và cũng đang có số điểm thấp nhất đoàn đua. Cậu đã lựa chọn gói câu hỏi 20-20-30, chọn Ngôi sao hy vọng ở câu thứ hai. Cậu đã có phần thi hoàn hảo để tạo cú ngược dòng ngoạn mục, giành chiến thắng với 260 điểm.
Kết quả chung cuộc, Trương Công Minh đạt 260 điểm, giành vòng nguyệt quế và tấm vé đầu tiên vào thi Quý IV. Nguyễn Đình Duy Anh về nhì với 250 điểm. Cùng về vị trí thứ ba, là Đỗ Hồng Liên 240 điểm và Mai Hương Trà 190 điểm.