Japan avgjorde inom loppet av två minuter i andra halvlek. Kim Kum Jong gav Nordkorea ledningen på målvaktsretur efter en frispark.
Hikari Takagi kvitterade på nick och minuten senare gjorde inbytta Kumi Yokoyama, det japanska lagets bästa spelare, 2-1.
I den andra semifinalen besegrade Sydkorea Spanien med 2-1.
För både Sydkorea och Japan blir det första gången man spelar VM-final.