第四盘，柯洁执黑先行，前12手两人连续第三次下成一模一样的布局，13手柯洁延续上一盘李世石的下法，李世石随后主动求变，这盘棋的布局阶段李世石不再频频长考，倒是柯洁落子速度有所放慢。此后两人的下法频频令研究室高手们“不理解”，至封盘时李世石占据优势。

　　续盘再战，柯洁落子速度开始提升，逐渐蚕食了李世石的优势。李世石索性放手进攻，两人的棋纠结在一处，中国队总教练俞斌连称“太复杂”。然而，柯洁在149和153手连续出现致命误算，右侧黑棋大龙猝死，至156手柯洁中盘认输。

　　这样，双方就在前四盘战成2：2，两人将在5日展开决胜盘的较量。