Sinner, número 4 do mundo, fechou o jogo em 2 sets a 0, com parciais de 7-6 (7/4) e 6-1, em uma hora e 55 minutos.
Depois de uma primeira parcial muito equilibrada, com o italiano levando a melhor no tie break, Alcaraz acabou cometendo muitos erros e teve o seu serviço quebrado três vezes no segundo set.
Por sua vez, Medvedev, número 3, passou na outra semifinal pelo alemão Alexander Zverev, com parciais de 6-4 e 6-3.
Uma única quebra por set foi o suficiente para pavimentar a vitória do russo, que mais uma vez mostrou grande eficiência no saque.
A final do ATP 500 de Pequim entre Jannik Sinner e Daniil Medvedev será disputada nesta quarta-feira (4).
Chave feminina
A bielorrussa Aryna Sabalenka, número 1 do mundo, teve um jogo difícil contra a britânica Katie Boulter (56ª), mas avançou às oitavas de final.
"O que fez a diferença foi que joguei um pouquinho melhor do que ela nos momentos chave", disse Sabalenka.
Na próxima fase, ela vai enfrentar a italiana Jasmine Paolini (36ª).
Quem também se classificou foi a número 2 do mundo, a polonesa Iga Swiatek, que passou pela francesa Varvara Gracheva (47ª).
Já a tunisiana Ons Jabeur (7ª), que há três dias foi campeã do WTA 250 de Ningbo (China), ficou pelo caminho ao ser derrotada pela ucraniana Marta Kostyuk (33ª).