Daichi Kamada, aos 24 minutos de jogo, e Kaoru Mitoma, aos 43 do segundo tempo, marcaram os gols japoneses na Düsseldorf Arena.
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A pressão e a velocidade do Japão, que também está no Mundial do Catar, desarticulou por completo a jovem seleção americana, que de última hora teve o desfalque de seu principal jogador e capitão, Christian Pulisic (Chelsea).
Em uma decepcionante atuação coletiva, os EUA não conseguiram dar um chute a gol durante todo o jogo, enquanto várias defesas do goleiro Matt Turner evitaram uma derrota ainda mais elástica.
"O Japão foi uma equipe muito competitiva, que pressionou muito bem, mas cometemos vários erros bobos", disse o técnico americano, Gregg Berhalter.
"Temos que ter mais personalidade. Por alguma razão, não vi isso hoje", reconheceu Berhalter. "Acho que tivemos momentos bons e outros que devemos melhorar. Podemos fazer melhor".
Os americanos voltam a campo na próxima terça-feira, contra a Arábia Saudita, no último teste antes do Mundial do Catar. No mesmo dia, os japoneses jogam novo amistoso, contra o Equador.