月8日晚，湖南卫视的《我是歌手》第四季总决赛在直播中进行了最后的对决。入围的7位歌手分别是张信哲、李克勤、老狼、李玟、容祖儿、徐佳莹和黄致列。最终，李玟夺冠。当晚的总决赛由何炅主持，他一上台就用去年孙楠退赛的梗开玩笑解释为什么汪涵没来。何炅又接着说，是因为汪涵有其它工作上的安排，所以他(何炅)来值班了。此外，前三季的“歌王”羽泉组合、韩磊和韩红也都到场观战，并在最后献上歌曲《给所有知道我名字的人》。

总决赛比赛分两轮，第一轮为“帮帮唱”，出场顺序最后一位抽签产生，倒数第二位由倒数第一位决定，以此类推到第三位，第一第二位再抽签产生。这一轮比赛过后，末位选手将直接淘汰无缘第二轮比赛。在“帮帮唱”环节，第一个出场的是韩国歌手黄致列，他请来朴志妍Gummy,两人合唱了日前正在热播的韩剧《太阳的后裔》片尾曲《You Are My Everything》。

第二个出场的是台湾歌手徐佳莹，她请来的是新加坡歌手林俊杰，两人合唱的是林俊杰去年底发行的新专辑《和自己对话》中的主打歌《不为谁而作的歌》。两年前，我是歌手第二季时，林俊杰也曾显身总决赛，在“帮帮唱”环节与参赛歌手张杰合唱《最美的太阳》，因这次是他第二次登台“我歌”，因此有关他会在第五季出现的讨论也随之而来。

第三个出场的是李玟，她的帮帮唱嘉宾是美国R&B歌手Ne-Yo,两人合唱的曲目是迈克尔·杰克逊《HIStory》专辑中的《Earth Song(地球之歌)》。第四个出场的是老狼，他的帮唱嘉宾阵容可谓是摇滚老炮云集，包括汪峰、栾树、丁武、高旗、李延亮、周晓鸥、马上又和陈劲。

高旗曾经是超载乐队主唱；李延亮则被认为是“中国吉他第一人”，超载乐队吉他手；周晓鸥是原零点乐队主唱；栾树是黑豹乐队的主唱、键盘手；当然还有如今分分钟就能上头条的汪峰，组乐队的那会儿他还不是汪半壁，而是鲍家街43号乐队的主唱。早在几日之前，汪峰官方微博和李延亮的微博都在晒一张练歌的合影，一群摇滚老炮儿们少有地聚到了一起出现在练歌房。李延亮则在微博直接称“狼群来了”。

在“我是歌手”第五季的舞台上，“狼群”演唱了2005年为纪念唐朝乐队贝斯手张炬逝世十周年而发行的音乐合辑《礼物》中的同名歌曲。现场伴奏由同辈乐手担任，包括前超载乐队鼓手王澜、前鲍家街43号乐队吉他手龙隆和前崔健乐队打击乐手刘晓松。然而，尽管他们在舞台上气势磅礴，但表演效果却令人尴尬。这主要是因为摇滚乐的表现平台通常是音乐节、livehouse或体育馆，这些场所对唱功要求不高，而老炮儿们突然来到需要细致展现唱功的电视舞台上，自然会将弱点全部暴露。

第一个出场的是容祖儿，她的帮唱嘉宾是同门师弟陈伟霆，两人演唱的是容祖儿国语专辑《Moment》中的舞曲《加大力度》。这也是容祖儿在《我歌》中首次演唱自己的歌。紧接着，李克勤与帮帮唱嘉宾林子祥、叶倩文夫妇带来了一个名为《左林右莉走一回》的组曲。这个组曲包含《潇洒走一回》《阿lam日记》《数字人生》三首歌，从金曲到粤语rap再到洗脑歌，神转换而毫无违和。

随后，张信哲与美国嘻哈歌手Akon携手亮相。继首场《信仰》后，张信哲在总决赛上再唱自己的代表作《爱如潮水》。不过，这次他与Akon的《Lonely》混搭成了一个名为《爱不lonely》的曲子，编曲可谓大胆颠覆，但效果也是蜜汁不伦不类。

在这一轮比赛中，500位大众评委为歌手们投票，7进6,得票最少的一位止步决赛。第二轮中，歌手首尾相接两两比拼，第一名对第六名，第二名对第五名，以此类推，最终选出三个歌王候选人终极PK。与往届不同的是，本次比赛同时启动网络直播，在线观看人数高的歌手将在第二轮竞演时获得较好的出场优势，这一转变也是《我歌》首次授予场外观众“选择权”。

第一个出场的是老狼，演唱的是民谣歌手张玮玮的《米店》，虽然这次是老狼一个人唱，但比第一首狼群演唱的《礼物》效果好了很多。可见人多人少不是关键，音准才是。接下来，与老狼PK的是张信哲，他比赛的曲目是被添上中文歌词的日本作曲家久石让的作品《天空之城》，由张信哲及童声合唱团共同演绎。

第二组PK的歌手是李克勤和黄致列，先出场的李克勤演唱的是张学友的粤语歌《爱是永恒》，他还把自己的代表作《红日》融合在了这首歌的前奏和尾声中，编曲也特别考虑到了现场乐队。李克勤通过走位，让镜头跟着他的步伐，把乐队每个成员单独表演的状态纪录下来。

在《我是歌手》第三季的第二场比赛中，韩国歌手黄致列带来了一场精彩的小品表演。他演唱了萧敬腾的快歌《王妃》，并在其中穿插了多首韩国舞曲，如《la song》和《sorry sorry》。同时，他还展示了自己的舞蹈技巧，唱到一半时甚至脱掉衣服展现魅力。

在第一轮比赛前，主持人何炅宣布了淘汰的歌手是容祖儿。这一结果让电视机前的观众和容祖儿本人都感到意外。微博知名音乐博主耳帝也连发两条微博为容祖儿表示不平。

在容祖儿被淘汰后，最后的PK组合是徐佳莹和李玟。徐佳莹演唱了五月天的歌曲《突然好想你》，而李玟则演唱了电影《卧虎藏龙》的主题曲《月光爱人》。值得一提的是，李玟曾在2001年的奥斯卡颁奖典礼上演唱过这首歌，当晚她还穿上了曾亮相奥斯卡舞台的那身红色战袍，长裙腰围仅有二尺一。

尽管容祖儿在比赛中遭遇淘汰，但她仍有机会在第二轮竞唱中演唱慢歌《这么近那么远》。经过500位大众评委的投票，三组胜出的歌手分别是张信哲、黄致列和李玟。最后，这三人再经过一轮投票后，李玟成功获得冠军。