Trận thi tuần 3, tháng 1, quý 4 Đường lên đỉnh Olympia năm thứ 24 chứng kiến 4 thí sinh tranh tài: Nguyễn Ngọc Thuận (THPT Greenfield, Hưng Yên), Lê Trường Thịnh (THPT Ninh Châu, Quảng Bình), Phan Trọng Tuệ (THPT chuyên Vĩnh Phúc, Vĩnh Phúc), Hứa Hoàng Phước (THPT chuyên Hoàng Lê Kha, Tây Ninh).
Trong lượt thi cá nhân của phần thi khởi động, với phong cách điềm tĩnh, Hoàng Phước đã trả lời đúng 5/6 câu để có 50 điểm, tạm dẫn đầu đoàn leo núi. Xếp sau là Trọng Tuệ 40 điểm, Ngọc Thuận và Trường Thịnh cùng có 30 điểm.
Sang lượt thi chung của phần thi này, Trọng Tuệ là người xuất sắc nhất khi trả lời đúng nhiều câu hỏi để vươn lên dẫn đầu với 70 điểm. Xếp sau là Trường Thịnh 55 điểm. Hoàng Phước 45 điểm và Ngọc Thuận 25 điểm.
Ẩn số của phần thi Vượt chướng ngại vật là từ khóa gồm 7 chữ cái. Hàng ngang đầu tiên có câu hỏi "Điền từ còn thiếu trong hai câu thơ Duyên hội ngộ/ đức cù lao/ Bên tình bên..., bên nào nặng hơn?". Với đáp án là "Hiếu", Hoàng Phước là người duy nhất có thêm 10 điểm.
Bước sang lượt lựa chọn hàng ngang tiếp theo, sau khi câu hỏi được đọc, lần lượt Ngọc Thuận, Trường Thịnh và Hoàng Phước bấm chuông trả lời chướng ngại vật. Đáp án của Ngọc Thuận là "Tình yêu", của Trường Thịnh là "Tình cha", của Hoàng Phước là "Lễ Vu lan".
"Lễ Vu Lan" là đáp án chính xác và Hoàng Phước là người giành chiến thắng trong phần thi Vượt chướng ngại vật. Kết thúc phần thi này, Hoàng Phước dẫn đầu đoàn leo núi với 105 điểm, xếp sau là Trọng Tuệ 70 điểm, Trường Thịnh 55 điểm và Ngọc Thuận 25 điểm.
Trong phần thi Tăng tốc, Hoàng Phước là người xuất sắc nhất khi trả lời đúng 3/4 câu hỏi, trong đó có 2 lần trả lời nhanh nhất để mang về thêm 100 điểm. Kết thúc phần thi này, Hoàng Phước tiếp tục dẫn đầu với 205 điểm, xếp sau là Trọng Tuệ 150 điểm, Trường Thịnh 145 điểm, Ngọc Thuận 75 điểm.
Trong phần thi Về đích, Hoàng Phước chọn gói câu hỏi 20-20-20 điểm. Câu đầu Phước không trả lời đúng, Trọng Tuệ giành quyền trả lời nhưng không đúng. Câu hai, Phước không có câu trả lời và để mất điểm khi Ngọc Thuận giành quyền trả lời đúng. Câu 3, Phước trả lời đúng và về vị trí với 205 điểm.
Trường Thịnh chọn gói câu hỏi 20-20-20 điểm. Câu đầu, Thịnh không trả lời đúng, Hoàng Phước giành quyền trả lời để có thêm 20 điểm. Câu 2 chọn ngôi sao hi vọng để có thêm 40 điểm. Câu 3 không có đáp án đúng, để mất điểm vào Trọng Tuệ.
Trọng Tuệ đang có 160 điểm, lựa chọn gói câu hỏi 20-30-20 điểm để về đích. Câu đầu Tuệ không trả lời đúng, Trường Thịnh trả lời nhưng cũng không chính xác. Câu hỏi thứ 2 về tiếng Anh, Trọng Tuệ đã đưa ra đáp án chính xác là "meme" và hài hước diễn tả trạng thái "meme" để ăn mừng khi trả lời đúng. Câu 3, Tuệ trả lời đúng trong câu hỏi chọn ngôi sao hi vọng để vươn lên dẫn đầu với 230 điểm.
Ngọc Thuận chọn gói câu hỏi 30-30-30 điểm để về đích. Câu đầu Thuận không có câu trả lời, Trọng Tuệ giành quyền trả lời nhưng không chính xác và bị trừ 15 điểm. Lúc này, Tuệ đã rơi xuống vị trí thứ 2, kém Hoàn Phước 5 điểm. Câu 2, Thuận trả lời đúng để có thêm 30 điểm. Câu 3, Thuận chọn ngôi sao hi vọng nhưng không có câu trả lời chính xác, Trọng Tuệ nhấn chuông trả lời nhưng cũng không có đáp án chính xác.
Kết quả chung cuộc, Hoàng Phước là người giành chiến thắng với 225 điểm để góp mặt trong trận thi tháng. Về nhì là Trọng Tuệ với 200 điểm. Đây là kết quả đáng tiếc cho Trọng Tuệ vì em đã rất gần với chiến thắng ở phần thi Về đích. Cùng vị trí thứ ba là Trường Thịnh 135 điểm và Ngọc Thuận 95 điểm.
Sau trận thi tuần 3, đã xác định được 4 gương mặt góp mặt trong trận thi tháng 1 Quý 4 tuần sau bao gồm: Nguyễn Lâm Vũ (THPT Lý Tự Trọng, Khánh Hòa), Nguyễn Trung Kiên (THPT chuyên Thái Bình, Thái Bình), Hứa Hoàng Phước (THPT chuyên Hoàng Lê Kha, Tây Ninh) và Trần Sơn Duy (THPT chuyên Trần Phú, Hải Phòng).