Результат Фелпса в финале - 49,82 секунды. Прежний рекорд (50,01) принадлежал сербу Милораду Чавичу, который также участвовал в финальном заплыве и имел все шансы на победу. После первой половины дистанции лидировал именно Чавич, тогда как Фелпс не входил даже в тройку. Но на втором отрезке американец ликвидировал отставание и вновь, как и на Олимпиаде-2008 в Пекине, обошел серба в споре за золото на последних метрах.
Чавич с результатом 49,95 остался вторым, а бронзу завоевал испанец Рафаэль Муньос (50,41). Российские пловцы в финал 100-метровки баттерфляем не пробились.
Россиянка Юлия Ефимова отобралась в финал на дистанции 50 метров брассом с результатом 30,40 секунды (второе место в своем полуфинале и третье по сумме двух заплывов). Ее соотечественница Валентина Артемьева поделила восьмую строчку с канадкой Аннамэй Пирс (30,92), поэтому двум спортсменкам предстоит дополнительный заплыв за путевку в финал.