Det latvisk/ukrainske paret, seedet som nummer fem i konkurransen, tapte 7-6 (4:7), 6-1 for den amerikanske duoen Elisha Parks/Taylor Townsend.
Den latvisk/ukrainske duoen startet det første settet på serve, utnyttet sitt andre pausepunkt på rad i den fjerde kampen og gjorde 3-1.
Motstanderne spilte på samme måte i den niende kampen, men i tiebreak, der Ostapenko scoret det første poenget med Kichenok, oppnådde det amerikanske damelaget en score på 4:1, og beholdt ledelsen.
I det andre settet dominerte den amerikanske duoen, og vant andre og fjerde kamp da motstanderne serverte, og i fjerde kamp lot ikke Latvia/Ukraina-duoen vinne en eneste kamp.
Først etter 0-5 vant Ostapenko den første kampen i settet med Kichenok, og vant spillet «tørt», men i neste kamp vant den amerikanske kvinnen fire kamper på rad, og gikk inn i kvartfinalen.
For å nå andre runde, tjente Ostapenko og Kichenoka hver 105 verdensdoble rangeringspoeng.
Etter sigende slo Ostapenko i første runde Ulrike Eiker fra Norge og Zhu Lin fra Kina med Kichenok 7-5, 7-5.
Ostapenko og KIchenok skulle møte tsjekkerne Karolina Muhova og Marketa Vondrousova i første runde, men de trakk seg tidlig fra turneringen, noe som ga Eiker/Liňa en sjanse til å starte.
Vinneren vil møte i kvartfinalen turneringens fjerde seed, Desiree Krawczyk fra USA og Demi Schoors fra Nederland.
I singelturneringen erkjente Ostapenko overlegenheten til Jelena Rybakina fra Kasakhstan, den fjerde racketen i verden, i andre runde, torsdag.
Turneringen vil finne sted på hard courts i Cincinnati fra 14. til 20. august.