Men på tilläggstid gjorde Yuki Nagasako 1-0 för Japan på returen argentiska målvakten Romina tvingats lämna efter att ha räddat Yuki Kingas skott.
Argentinas Eva Gonzales var nära att tidigt ge Japan ledningen på ett självmål men stolpen räddade henne.
Bästa chansen att göra mål framåt hade Fabiana Vallejo en kvart före slut när hon lobbade i ribban från långt håll.
Japans mesta landslagsspelare Homare Sawa utsågs till matchens lirare.