Het Frankrijk van Thierry Henry leek af te stevenen op een nederlaag in de halve finale in Lyon nadat Mahmoud Saber Egypte net na het uur op voorsprong had gezet.
Maar Mateta, de aanvaller van Crystal Palace, maakte gelijk na een assist van Olise met nog zeven minuten te spelen.
Egypte moest aan het begin van de extra tijd met 10 man verder toen centrale verdediger Omar Fayed van het veld werd gestuurd en de gastheren maakten gebruik van hun numerieke overwicht via een rake kopbal van Mateta.
Olise bezegelde de overwinning na 108 minuten en Frankrijk, op zoek naar hun tweede Olympische gouden medaille voor mannenvoetbal en de eerste sinds 1984, moet het vrijdag in de finale opnemen tegen Spanje in het Parc des Princes in Parijs.
Geen Kone & Millot
Spanje, gouden medaillewinnaars in 1992 en zilveren medaillewinnaars drie jaar geleden in Tokio, plaatste zich eerder op maandag door in Marseille Marokko met 2-1 te verslaan. Egypte en Marokko ontmoeten elkaar donderdag in Nantes in een Noord-Afrikaanse beslissingswedstrijd om het brons.
Frankrijk oogde vaak onsamenhangend zonder het geschorste middenveldduo Manu Kone en Enzo Millot, waarbij de laatste geschorst was na zijn rode kaart aan het einde van de felbevochten overwinning in de kwartfinale op Argentinië. Toch kregen ze de meeste kansen en verdediger Loic Bade raakte laat in de eerste helft de paal met een kopbal uit een corner.
Houtwerk
Egypte kon aan het begin van de tweede helft de druk weerstaan en scoorde in de 62e minuut. De eerste inzet van Saber werd geblokt, maar toen de bal bij hem terugkwam, kreeg hij de ruimte om een schot langs Frankrijk-doelman Guillaume Restes te jagen. De gastheren maakten bijna gelijk met een kopbal van Mateta die over werd getikt door doelman Hamza Alaa.
Daarna raakten ze binnen een paar seconden twee keer het houtwerk: aanvoerder Alexandre Lacazette kopte tegen de paal en Bade knikte de herkansing tegen de lat. De gelijkmaker kwam er in de 83e minuut, met Olise als aanjager toen hij door het midden snelde en Mateta aanspeelde om af te ronden.
Rode kaart
Frankrijk hoopte op een winnaar voor de verlenging, maar een beroep op een strafschop nadat Fay een kopbal van Bade met zijn hand had geblokkeerd, werd afgewezen na een lange VAR-beoordeling. Ze gingen het extra half uur in op een zwoele avond en Egypte werd al snel teruggebracht tot 10 man toen Fayed, die al een gele kaart had gekregen omdat hij protesteerde, opnieuw geel kreeg voor het neerhalen van Desire Doue.
Frankrijk kwam op voorsprong toen een corner kort op Olise werd gespeeld en zijn bal naar de tweede paal werd teruggekopt door Kiliann Sildillia, zodat Mateta zijn vierde doelpunt van het toernooi kon binnenkoppen. Olise schoot het derde doelpunt vroeg in de tweede helft van de extra tijd binnen, nadat een vrije trap Doue raakte en de bal op zijn pad belandde.
