Tiết mục đầu tiên ở vòng Hòa thanh, Cát Viên – Ngọc Nhi cho thấy mình là ứng cử viên sáng giá của vòng chung kết. Ở lần đầu tiên hát chung, cặp đôi nhí này khiến người nghe "nổi da gà" với ca khúc Mẹ (Quách Beem). Cả huấn luyện viên lẫn khán giả trường quay đã lặng người xúc động qua từng câu hát ngọt ngào, da diết. Nếu như Cát Viên “ăn điểm” ở những đoạn cần sự tình cảm, thì Ngọc Nhi lại thành công ở những câu cần nội lực.
Trong vòng Chinh phục, Cát Viên – Ngọc Nhi tiếp tục giữ vững phong độ với ca khúc Vì đâu. Hai giọng ca nhí một lần nữa khiến khán giả thích thú với sự mạnh mẽ, dữ dội và điêu luyện trong từng câu hát.
Tại đêm chung kết, đội của HLV Đại Nghĩa - Cẩm Ly, tiết mục dự thi của Cát Viên - Ngọc Nhi với ca khúc Chảy đi sông ơi cũng được đánh giá hoàn hảo. Đây là một sáng tác rất khó hát của nhạc sĩ Phó Đức Phương, đòi hỏi người hát phải phải có cả kỹ thuật lẫn cảm xúc. Bằng chất giọng khỏe, cao vút và đầy nội lực, Cát Viên và Ngọc Nhi đã thể hiện những đoạn cao trào thật nhẹ nhàng.
Cặp đôi Cát Viên và Ngọc Nhi đã xuất sắc ẵm giải Á quân Tuyệt đỉnh song ca nhí 2017. Một trong 2 giải Đơn ca xuất sắc nhất của cuộc thi cũng đã thuộc về Ngọc Nhi, với giá trị giải thưởng là 50 triệu đồng.