Bước vào trận bán kết tại nội dung đơn nữ US Open, Sabalenka đang có thành tích không thua set nào và chỉ thua 21 game sau 10 set đã đấu. Tuy nhiên, thành tích đó sớm bị dập tắt trước màn trình diễn chói sáng của Keys trong set mở màn.
Tay vợt Mỹ vượt lên dẫn trước sau nửa giờ thi đấu với chiến thắng chóng vánh 6-0, trong đó cô ghi đến 12 điểm winner và chỉ mắc 3 lỗi đánh bóng hỏng. Ngược lại, Sabalenka liên tiếp phạm sai lầm, mắc 12 lỗi đánh bóng hỏng và thua trắng set đấu thứ nhất.
Madison Keys đáng lẽ đã có thể kết thúc trận đấu sớm hơn. Cô chỉ cách trận chung kết ba điểm khi tỉ số set đấu là 5-3 và dẫn trước 15-0 trong game giao bóng của Sabalenka.
Tuy nhiên, tân số 1 TG bất ngờ vùng lên mạnh mẽ, trong khi Keys lại thiếu chính xác trong những tình huống quyết định. Ba lỗi đánh bóng hỏng và một lỗi kép của tay vợt người Mỹ khi bước lên vạch giao bóng khiến cô đánh mất đi lợi thế ban đầu. Từ thời điểm đó, Sabalenka giành được 18 trong 23 điểm tiếp theo để xoay chuyển cục diện trận đấu, giành chiến thắng trong loạt tie-break và buộc trận đấu phải bước vào set quyết định.
Diễn biến set 3 tương tự như những set đấu trước đó. Sau khi cứu thành công break-point ở game mở màn, Keys vươn lên bẻ break và dẫn trước 4-2. Một lần nữa, Sabalenka thể hiện bản lĩnh của mình. Cô giành lại ngay lập tức break-point từ tay đối thủ và cứu thêm hai break ở game thứ 8, qua đó kéo trận đấu vào loạt tie-break 10 điểm.
Tại đây, hạt giống số 2 thể hiện sự áp đảo hoàn toàn. Cô dẫn trước 4-0 sau loạt giao bóng của mình. Madison Keys sau đó nỗ lực rút ngắn khoảng cách điểm số xuống còn 5-3. Tuy nhiên, chừng đó là chưa đủ để ngăn cản Sabalenka tiến vào trận chung kết US Open.
Tân số 1 TG liên tục có những tình huống ép vào trái tay của Keys, buộc cô phải đáp trả bằng những tình huống khó rồi tận dụng cơ hội kết liễu bằng những thuận tay chéo sân uy lực. Tay vợt Belarus có cho mình tổng cộng 35 điểm winner trong cả trận, trong đó có tới 17 điểm được ghi chỉ trong set 3.
Aryna Sabalenka hoàn tất cú lội ngược dòng của mình với tỉ số 2-1 (0-6, 7-6, 7-6) để tiến vào chung kết US Open nội dung đơn nữ gặp hạt giống số 6 Coco Gauff.
Chiến thắng này hoàn toàn xứng đáng cho "tân vương" WTA theo nhiều cách. Theo thống kê, Sabalenka là tay vợt nữ thứ ba trong kỷ nguyên Mở giành quyền vào bán kết Grand Slam sau khi thua set đầu tiên với tỷ số 6-0. Cô cũng đánh dấu 50 trận thắng trong năm 2023, thành tích cá nhân tốt nhất trong sự nghiệp. Đáng chú ý, 23 chiến thắng trong số đó đến từ các giải Grand Slam.