在15日約9個小時的聽證會上，孫楊本人以及上訴方和被訴方的多名證人先後發表證詞。孫楊及其律師團隊在聽證會上提供了大量證據，試圖還原2018年9月檢查當晚的事件真相，並指出當天檢查人員的多項涉嫌違規做法，包括受世界反興奮劑機構委託實施興奮劑檢查的IDTM公司的檢查人員無法出具相關資質證明、負責血檢的檢查人員非法跨區域採血、尿檢人員對孫楊進行拍照從而違反興奮劑檢查規定等
此次聽證會上，孫楊媽媽也作為證人出席。她表示，當時應該報警叫來警察，這樣就不會把事情鬧到現在這個地步。她同時對前來檢測的主檢官身份表示懷疑：“她的資質是2009年6月在杭州取得的，但2009年10月份她就到了上海，所以她並不具有在杭州抽血的資格。”
聽證會於當地時間上午9點（北京時間16：00）開始，持續到晚上7點（北京時間02：00），全程超過10個小時。