Đông Nhi - Ông Cao Thắng chọn Nhật Minh - Hoàng Lâm - Hồng Hải trình diễn bài hát Thật bất ngờ của nhạc sĩ Mew Amazing. Họ cùng cố vấn - nhạc sĩ Đỗ Hiếu - thức nhiều đêm liền để viết lại lời bài hát sao cho phù hợp với lứa tuổi của ba học trò. Tên của các huấn luyện viên được đưa vào tiết mục để thêm phần vui nhộn.
Nhật Minh có giọng hát tốt, giả thanh tinh tế. Hồng Hải trình diễn nhí nhảnh, hồn nhiên. Trong khi đó Hoàng Lâm sở hữu chất giọng sáng, khỏe. Với cách di chuyển tự tin trên sân khấu, khuôn mặt nhiều biểu cảm, ba cậu bé khiến khán giả lẫn các huấn luyện viên phấn khích. Vũ Cát Tường "đứng lên ngồi xuống" khi xem ba hot boy biểu diễn. Còn MC Ngô Kiến Huy thốt lên: "Thật là bất ngờ".
Vũ Cát Tường nhận xét: "Tiết mục quá hay, bất ngờ, lời bài hát làm tôi ngạc nhiên, không thể đoán trước được. Với tôi đây là những thí sinh sáng giá của Đông Nhi - Ông Cao Thắng".
Noo Phước Thịnh cho rằng cả ba quá tài năng. Anh buồn thay cho đồng nghiệp cùng ngồi trên ghế "nóng" vì chỉ có thể chọn một người đi tiếp vào vòng trong.
Cặp huấn luyện viên của ba cậu bé chia sẻ họ thấy thật khó khi đưa ra quyết định vì ai cũng biểu diễn tốt. Cuối cùng Đông Nhi - Ông Cao Thắng chọn Nhật Minh.
Kết thúc vòng Đối đầu, huấn luyện viên được quyền cứu một thí sinh trong 10 người bị loại để trao tấm vé vào vòng liveshow. Đông Nhi - Ông Cao Thắng dành tấm vé cuối cùng cho Bùi Gia Quý. Noo Phước Thịnh ưu tiên cho Khánh Huyền. Vũ Cát Tường chọn Vân Trang là thí sinh tiếp tục đồng hành cùng cô.