Trong tập trước, các anh tài thuộc 4 nhà đã tham gia vòng thi đấu đơn ca của buổi Công diễn 4. Chiến thắng ban đầu thuộc về Tiến Luật của nhà Trẻ, 3 nhà còn lại là Cá Lớn, Chín Muồi và Mứt Gừng rơi vào nhóm nguy hiểm.
Sang tập 10, 4 nhà bước vào vòng thi đấu Song ca, mở đầu là ca khúc "Đêm cô đơn" của nhà Trẻ qua phần thể hiện sôi động của Rhymastic và Quốc Thiên.
Tiếp đến, nhà Mứt Gừng mang đến ca khúc "Gọi anh" với phần đệm đàn cực lãng mạn của bộ đôi Phạm Khánh Hưng - Đỗ Hoàng Hiệp.
Kay Trần và Bùi Công Nam của nhà Chín Muồi trình diễn sân khấu "Chuyện nhà bé thôi, con đừng về" với phần thể hiện cảm xúc, khiến khán giả rung động.
Cuối cùng, Trọng Hiếu và Cường Seven nhà Cá Lớn kết thúc vòng đấu Song ca với "12h03" mang phong cách hiphop, khuấy đảo bầu không khí chương trình.
Kết quả, nhà Chín Muồi giành được chiến thắng với 1.440 điểm. Như vậy, nhà Trẻ và nhà Chín Muồi đều đã có những chiến thắng của riêng mình trong buổi Công diễn 4.
Bước sang vòng đấu nhóm, điều đặc biệt là các nhà sẽ trình diễn cùng các nghệ sĩ khách mời thuộc nhiều dòng nhạc nghệ thuật khác nhau. Mở đầu vòng thi là nhà Chín Muồi với ca khúc "Mưa trên phố Huế" và khách mời nghệ sĩ Hồ Nga.
Phần thi kết hợp táo bạo giữa nhã nhạc Huế, rap và vũ đạo nhận được nhiều sự yêu thích của khán giả. Kết quả, nhà Chín Muồi nhận về 3.210 điểm hỏa lực.
Kế tiếp, nhà Trẻ thể hiện ca khúc "Đào liễu" cùng NSND Thu Huyền. Phần thi kết hợp chèo với nhạc điện tử, mang đến sân khấu đậm chất truyền thống nhưng không kém phần sôi động, đem về cho nhà Trẻ 3.020 điểm.
Phần thi thứ 3 thuộc về nhà Mứt Gừng với ca khúc "Dạ cổ hoài lang", có sự góp giọng của NSND Hữu Quốc. Sân khấu làm sống dậy bầu không khí hào hùng thời chiến tranh, thành công chiếm được trái tim khán giả với 2.910 điểm.
Cuối cùng, nhà Cá Lớn thể hiện ca khúc "Chiếc khăn piêu", đem đến sân khấu rộn ràng, vui nhộn của những người chiến sĩ cùng đồng bào dân tộc Tây Bắc. Phần thi đạt 3.010 điểm.
Như vậy, nhà Chín Muồi với 3.210 điểm dành điểm số cao nhất vòng thi nhóm.
Sau buổi Công diễn 4, nhà Trẻ bất ngờ vượt lên trên nhà Chín Muồi dù chỉ chiến thắng 1 vòng đấu Đơn ca. 3 nhà còn lại rơi vào top nguy hiểm.
Kết quả chung cuộc, nhà Mứt Gừng có 2 thành viên phải dừng cuộc chơi là Phạm Khánh Hưng và Nguyễn Trần Duy Nhất. Đăng Khôi là thành viên bị loại nhà Cá Lớn và Neko Lê là thành viên rời khỏi nhà Chín Muồi.
Kết thúc tập 10, "Anh trai vượt ngàn chông gai" còn lại 24 anh tài, tiếp tục chuẩn bị bước vào buổi Công diễn 5.