Det stod 1–1 efter full tid och efter en mållös förlängning fick OS-finalen på Maracana avgöras på straffar. Både Tyskland och Brasilien inledde med fyra fullträffar vardera men när Nils Petersen missade straff nummer fem gav det Neymar läget att avgöra.
Lagets stora stjärna tog chansen – han var iskall när han med ett distinkt skott sköt det första OS-guldet i fotboll till Brasilien.
– Det här är en av de bästa sakerna som någonsin hänt mig i livet. Nu är kritikerna tvungna att erkänna mig, säger Neymar till den officiella olympiska nyhetstjänsten.
Revansch för 1-7-förlusten
Neymar inledde också målskyttet när han i matchminut 27 fick drömträff och slog in en frispark strax utanför straffområdet. Bollen satt precis under ribban till höger om Timo Horn i det tyska målet.
Efter en bra tysk period i den andra halvleken fick laget också utdelning. En boll från höger längs marken nådde Max Meyer perfekt. Mittfältaren slog till direkt och placerade kyligt in 1–1.
I förlängningen var det Brasilien som tryckte på för ett avgörande men laget fick alltså vänta till straffläggning innan ett sådant kom. Fem brasilianska straffmål gav OS-guld på hemmaplan.
Därmed fick laget revansch efter förnedringen i VM på hemmaplan för två år sedan där Tyskland slog ut Brasilien i semifinalen efter seger med 7–1.
Fakta: Senaste OS-mästarna i herrfotboll
Rio de Janeiro 2016: Brasilien, 6–5 (1–1) efter straffar i finalen mot Tyskland.
London 2012: Mexiko, 2–1 i finalen mot Brasilien.
Peking 2008: Argentina, 1–0 i finalen mot Nigeria.
Aten 2004: Argentina, 1–0 i finalen mot Nederländerna.
Sydney 2000: Kamerun, 5–3 efter straffar i finalen mot Spanien.
Atlanta 1996: Nigeria, 3–2 i finalen mot Argentina.
Barcelona 1992: Spanien, 3–2 i finalen mot Polen.
Seoul 1988: Sovjetunionen, 2–1 i finalen mot Brasilien.
Los Angeles 1984: Frankrike, 2–0 i finalen mot Brasilien.
Moskva 1980: Tjeckoslovakien, 1–0 i finalen mot Östtyskland.