Det var dock nära att sluta redan efter tre stötar.
26-åriga Roos stötte 17,99 meter i första och 18,02 i andra – omkring en meter kortare än i kvalet.
I tredje försöket krävdes en höjning med drygt sju decimeter för att få fortsätta att stöta i finalen.
Fanny Roos, som innehar det svenska rekordet på 19,34, fick inte iväg kulan lika långt i OS-finalen.
Hennes bästa stöt slutade på 18,91. Till medaljerna var det därmed en bit.
Kinesiskan Gong Lijiao tog guldet på 20,53, medan amerikanskan Raven Saunders – i sin karakteristiska ansiktsmask – tog silver på 19,79.
Bronset gick till veteranen Valerie Adams, Nya Zeeland, som stötte 19,62. Det var Adams fjärde raka OS-medalj i kula, efter guld 2008 och 2012 samt silver 2016.
ARKIV: Nytt svenskt rekord av Fanny Roos (13 juni 2021)