Đêm thi "Song ca cùng giám khảo" là một cơ hội cũng như tạo một áp lực không hề nhỏ cho những thí sinh không phải là ca sĩ chuyên nghiệp. Giám khảo khách mời trong vòng này là nữ ca sĩ Thảo Trang. Theo đó, Thảo Trang và Hồng Nhung là hai giám khảo lần lượt song ca cùng bốn thí sinh Vũ Trần, Quốc Bảo, Lâm Vĩnh Hải và Tố Tố trong vòng thi quyết định này. Bốn thí sinh đã có cuộc tranh tài cam go và khốc liệt.
Thí sinh Tố Tố lựa chọn Đêm nằm mơ phố để trình diễn trong đêm thi. Đây được cho là một sự mạo hiểm vì ca khúc này đã được nhiều tên tuổi thể hiện thành công trước đó. Đặc biệt, với bài này nữ diễn viên nhạc kịch phải song ca với Hồng Nhung, người đã để lại nhiều dấu ấn với những ca khúc về Hà Nội. Nếu như Hồng Nhung hát bằng những cảm xúc tâm tình của một người từng trải, chiêm nghiệm, thì Tố Tố lại có cách hát của một người trẻ, sáng tạo trong cách luyến láy khiến cho bài hát trở nên mới mẻ và có chất riêng. Tiết mục này nhận nhiều lời khen từ Ban giám khảo.
Vũ Trần là thí sinh thứ hai được hát với "cây đa đây đề" của làng nhạc Việt – Hồng Nhung. Anh chọn ca khúc Tình yêu tôi hát để thể hiện giọng hát trầm ấm, ngọt ngào, giàu cảm xúc. Dường như khán giả khó nhận ra khoảng cách giữa một diva và một ca sĩ nghiệp dư. Phần thi của Vũ Trần khá hoàn hảo từ chất giọng đến lối biểu diễn tự nhiên đã mang về điểm 10 tuyệt đối duy nhất của nhạc sĩ Huy Tuấn.
Trong khi đó, Lâm Vĩnh Hải và Quốc Bảo lại chọn hai ca khúc sôi động để song ca cũng ca sĩ Thảo Trang. Quốc Bảo khá thông minh khi khai thác triệt để thế mạnh của Thảo Trang trong tiết mục Ừ thì. Tiết mục mới từ trong ý tưởng, nội dung dàn dựng cho đến nhạc phối và cách thể hiện. Ca khúc là sự trộn lẫn giữa hip hop pha một chút EDM hiện đại mà vẫn giữ được sự ma mị vốn có của bản gốc.
Còn Lâm Vĩnh Hải muốn dành tiết mục Niềm tin như một món quà đặc biệt gửi đến người chị Mỹ Tâm nhân kỷ niệm 10 năm Sóng đa tần.
Kết thúc đêm thi nhiều cảm xúc, 3 cái tên chính thức bước tiếp vào chung kết gồm có: Vũ Trần, Quốc Bảo và Tố Tố. Biên đạo Lâm Vinh Hải là người có điểm số thấp nhất và phải nói lời chia tay với Trời sinh một cặp.
Mời quý độc giả theo dõi các chương trình đã phát sóng của Đài Truyền hình Việt Nam tại TV Online!