Trận chung kết Đường lên đỉnh Olympia năm thứ 23 được truyền hình trực tiếp vào lúc 8h30 ngày 8/10. Đây là cuộc tranh tài của 4 gương mặt xuất sắc nhất của 4 quý là: Nguyễn Việt Thành (nhất quý 1, Trường THPT Sóc Sơn, Hà Nội); Nguyễn Minh Triết (nhất quý 2, Trường THPT chuyên Quốc học, Huế); Lê Xuân Mạnh (nhất quý 3, Trường THPT Hàm Rồng, Thanh Hóa) và Nguyễn Trọng Thành (nhất quý 4, Trường THPT chuyên Trần Phú, Hải Phòng).
Theo thứ tự bốc thăm, Nguyễn Trọng Thành sẽ ở vị trí thi đấu đầu tiên, tiếp theo đó Minh Triết ở vị trí thứ hai, Việt Thành ở vị trí thứ 3 và Xuân Mạnh ở vị trí cuối cùng.
Phần thi Khởi động với 8 câu hỏi. Câu hỏi đầu tiên Xuân Mạnh trả lời sai. Câu hỏi thứ 2 Trọng Thành ghi 10 điểm đầu tiên. Kết thúc loạt câu hỏi đầu tiên, các thí sinh chưa đạt được nhiều điểm. Minh Triết ghi 10 điểm và Trọng Thành 5 điểm.
Sang loạt câu hỏi thứ 2 với 12 điểm, các thí sinh bình tĩnh, thể hiện xuất sắc hơn phần thi của mình. Kết thúc điểm số lần lượt của Trọng Thành, Minh Triết, Việt Thành, Xuân Mạnh là 30 - 20 - 20 - 15 điểm.
Loạt câu hỏi thứ 3 với 16 câu, Trọng Thanh thể hiện rất xuất sắc ghi được 65 điểm. Minh Triết và Việt Thành chung điểm số 30. Xuân Mạnh về cuối với 10 điểm.
Phần thi Vượt chướng ngại vật với 15 chữ cái. Trọng Thành chọn đầu tiên là hàng ngang số 1 tìm từ còn thiếu của nhạc sĩ Trịnh Công Sơn. Chỉ có 2 thí sinh trả lời và Minh Triết trả lời đúng nâng điểm số lên 40 điểm.
Khi MC chưa kịp đọc câu hỏi thứ 2, Việt Thành đã nhấn chuông trả lời chướng ngại vật là Năng lượng tái tạo. MC Ngọc Huy cho biết trước đó 3 trận đấu trước thí sinh này cũng đã tìm ra ô chướng ngại vật và thốt lên: "Việt Thành là ông vua vượt chướng ngại vật". Nam sinh này nâng điểm số lên 70 điểm, dẫn đầu đoàn leo núi.
Phần thi Tăng tốc, cả 4 thí sinh trả lời khá nhanh. Việt Thành trả lời ở 0,45 giây và xuất sắc giành 40 điểm, nâng điểm số lên 110. Câu hỏi số 2, Xuân Mạnh xuất sắc trả lời đúng nâng điểm số của mình lên 70 điểm.
Kết thúc phần thi này, thứ tự đã thay đổi khi Trọng Thành xuất sắc trả lời đúng câu hỏi cuối và nâng điểm số của mình lên 165 điểm. Việt Thành xếp thứ 2 với 120 điểm. Xuân Mạnh và Minh Triết xếp thứ 3 và 4 với 100 và 70 điểm.
Thí sinh tiếp tục bước vào phần thi Về đích đầy gay cấn theo thứ tự điểm số.
Trọng Thành bước vào phần thi đầu tiên với gói lựa chọn 40 điểm. Câu đầu tiên về nội dung trên thẻ căn cước công dân. Trọng Thành trả lời sai và Việt Thành đã giành chuông trả lời đúng nâng điểm số của mình lên 140 sau khi lấy 20 điểm từ Trọng Thành. Câu hỏi thứ 2 về tiếng Anh, Trọng Thành tiếp tục trả lời sai và Minh Triết nhấn chuông trả lời và lấy 20 điểm từ Trọng Thành.
Câu hỏi thứ 3, Trọng Thành đặt ngôi sao hy vọng là câu hỏi Hóa học. MC cho biết thí sinh trả lời sai nhưng Trọng Thành xin giải thích câu hỏi trong ngoặc nên MC và ban cố vấn chấp nhận câu trả lời này. Nam sinh kết thúc phần thi với 165 điểm.
Việt Thành xếp thứ 2 nên là thí sinh tiếp theo bước vào phần thi. Hai câu hỏi đầu tiên Việt Thành trả lời sai còn tổng 90 điểm và nhường điểm cho Trọng Thành, giúp thí sinh này nâng lên 215 điểm.
Câu cuối cùng, nam sinh trả lời đúng về câu hỏi lịch sử và kết thúc phần thi với 110 điểm.
Năm nay, cuộc thi Đường lên đỉnh Olympia tăng thêm phần hấp dẫn khi Ban tổ chức thông báo về mức giải thưởng dành cho các thí sinh góp mặt tại trận chung kết năm thứ 23. Bên cạnh vòng nguyệt quế, Quán quân Đường lên đỉnh Olympia năm thứ 23 sẽ nhận được giải thưởng trị giá 50.000 USD. Đây là mức giải thưởng cao nhất từ trước tới nay.
Đồng thời, giải thưởng đối với các thí sinh đạt giải Nhì và giải Ba cũng tăng lên gấp đôi so với năm ngoái. Thí sinh giành được giải Nhì sẽ nhận được phần thưởng 200 triệu đồng. Thí sinh giành giải Ba nhận được phần thưởng 100 triệu đồng.