NBA-stjärnan noterades för 48 poäng, elva returer och fem assist när Argentina besegrades med 118–100.
– Det är ingen tvekan längre, han är bäst i världen, säger Argentinas förbundskapten Sergio Hernandez.
22-åringen, till vardags i NBA-laget Dallas Mavericks, var ostoppbar och hade skrapat ihop hela 31 poäng efter den första halvan av matchen.
– Han listade snabbt ut vår strategi, att vi försökte separera honom från laget. Han körde över oss med de 15 poängen han gjorde första tre minuterna av matchen, säger Hernandez efter matchen.
– Vi försökte med allt vi kunde och det låter som en ursäkt, men vi kunde inte göra så mycket när man möter en så dominant spelare.
Doncic avslutade på 48 poäng och går därmed upp jämsides med australiske Eddie Palubinskas som näst bäste poängplockare någonsin i en OS-match i basket.
Allra flest har Oscar Schmidt, Brasilien, som gjorde 55 poäng 1988.