La tenista italiana, número 21 del mundo, se retiró en el primer set, cuando el marcador estaba 4-0 en su contra, gracias a dos 'break' de Williams en el segundo y el cuarto juego.
Fue en el tercer juego cuando Pennetta pidió la entrada del fisioterapeuta en la pista por las molestias que arrastra en la muñeca derecha.
Tras la intervención del especialista, Pennetta intentó seguir jugando, pero poco después decidió retirarse.
Serena Williams se enfrentará en las semifinales a la ganadora del encuentro entre la china Na Li, vigente campeona de Roland Garros y número 9 del mundo, y la eslovaca Dominika Cibulkova (17).
La estadounidense, en su camino hacia la final, ha apeado del torneo a la española Anabel Medina, en octavos, a la rusa Nadia Petrova, en segunda ronda, y a la kazaka Galina Voskoboeva, en su debut.