Đêm Chung kết 1 "Ca sĩ thần tượng" đã diễn ra với phần thể hiện thăng hoa từ các thí sinh: Vĩnh Phúc, Tiểu Thúy, Ngọc Tuấn, Minh Hoàng & Trúc Ly. Trong đêm Chung kết 2 này, các thí sinh sẽ ghép đôi để thể hiện phần thi song ca.
MC Nguyên Khang cho biết chương trình sẽ chọn ra 1 giải Quán quân, 1 giải Á quân, 1 giải Ấn tượng và 2 giải Triển vọng. Nghệ sĩ Trấn Thành cho biết từng người trong các thí sinh Vĩnh Phúc, Minh Hoàng, Ngọc Tuấn, Trúc Ly và Tiểu Thúy đều hoàn toàn có đủ tư cách để trở thành Quán quân. Vì quá khó để đưa ra quyết định, cuối cùng ban giám khảo đã đưa ra một quyết định táo bạo mà chỉ có ở mùa này. Theo đó Tiểu Thúy trở thành Quán quân của Ca sĩ thần tượng mùa 3. Ba thí sinh Vĩnh Phúc, Ngọc Tuấn và Trúc Ly đồng giải Á quân, còn Minh Hoàng nhận giải Ba.
Top 5: Minh Hoàng - Ngọc Tuấn - Tiểu Thúy - Trúc Ly - Vĩnh Phúc
Mở màn đêm thi là món quà từ giám khảo Phương Thanh với liên khúc "Một thời đã xa – Trống vắng – On the phone". Nữ ca sĩ thể hiện phần trình diễn bùng cháy với chất giọng khàn đã trở thành thương hiệu của mình. Nghệ sĩ Trấn Thành và đạo diễn Hoàng Nhật Nam phải đứng lên tán thưởng giọng hát không hề mai một theo năm tháng của chị Chanh.
Sau màn khởi động ấn tượng của giám khảo Phương Thanh, cặp thí sinh đầu tiên bước lên sân khấu cũng là tiết mục song ca được mong chờ nhất: thí sinh Trúc Ly và Ngọc Tuấn. Bản Tân cổ "Phận gái Thuyền quyên" được 2 thí sinh hát hay và giống thần tượng Phi Nhung, Mạnh Quỳnh đến mức cả 3 giám khảo đồng loạt đứng lên thưởng thức.
Riêng nghệ sĩ Trấn Thành còn không giấu nổi những giọt nước mắt hạnh phúc trước màn trình diễn này. "Chưa bao giờ chấm một bài hát nào mà phải đứng ngồi không yên như thế này… Cả 2 em hôm nay thi hoàn hảo" – nam nghệ sĩ khen ngợi Trúc Ly và Ngọc Tuấn.
Cặp đôi thứ hai bước lên sân khấu là Tiểu Thúy và Á quân "Ca sĩ thần tượng" mùa 2 – Quang Nghị. Cả hai thể hiện ca khúc "Nối lại tình xưa" một cách ăn ý và tình cảm. Nghệ sĩ Trấn Thành nhận xét Tiểu Thúy là thí sinh giữ được phong độ tốt nhất kể từ đầu cuộc thi đến giờ. Còn đạo diễn Hoàng Nhật Nam và ca sĩ Phương Thanh khen ngợi giọng hát và sự chỉn chu mà Tiểu Thúy thể hiện, đã gần như thuyết phục được ban giám khảo mình là danh ca Giao Linh.
Cặp đôi cuối cùng là Vĩnh Phúc và Minh Hoàng với liên khúc "Thà một lần đau – Dòng sông băng – Vì một người ra đi – Mưa trên cuộc tình", phần trình diễn được cả 2 thể hiện một cách truyền cảm và ăn ý, làm cho ban giám khảo cũng như các khán giả ngỡ như là 2 ca sĩ Đan Trường và Ưng Hoàng Phúc đang thật sự song ca cùng nhau.
Nghệ sĩ Trấn Thành cho biết anh gần như đã chạm tới "đỉnh" cảm xúc trong màn song ca của Trúc Ly và Ngọc Tuấn, tuy nhiên đến khi Vĩnh Phúc và Minh Hoàng cất giọng thì cảm xúc ấy lại một lần nữa dâng trào mạnh mẽ. Nam nghệ sĩ còn khen ngợi giám đốc âm nhạc Phạm Hồng Biển đã đưa ra một bản phối hết sức thông minh và có thể đẩy cao trào cho đêm Chung kết này.
Ca sĩ Phương Thanh cũng đồng ý với Trấn Thành, đồng thời khen ngợi sự ăn ý của Vĩnh Phúc và Minh Hoàng khi đã kết hợp rất tốt những đoạn cao trào của 4 bài hát. "Một là 4 quán quân – 2 là… rớt hết" – nữ ca sĩ còn dí dỏm cho biết. Riêng đạo diễn Hoàng Nhật Nam thì "nghẹn lời" trước những thí sinh tài năng, nam giám khảo còn cho biết anh rất hồi hộp ở những đoạn hát bè của Vĩnh Phúc và Minh Hoàng, tuy nhiên cả hai đã làm rất tốt.