Finaalis asus Lochte kohe alguses võistlust juhtima. Kuni poole maani püsisid Lochte ja Phelps enam-vähem kahekesi ees, siis hakkas Lochte aga selgelt teistest ette rebima, Phelpsile omakorda pakkusid tõsist konkurentsi jaapanlane Kosuke Hagino ja brasiillane Thiago Pereira.

Viimasel 50 meetril kroolis üritas Phelps küll oma positsiooni parandada, kuid jaapanlase ja brasiillase vastu täna ei saanudki. Kõrvulukustavas juubeldamises Londoni veekeskuses finišeeris esimesena Ryan Lochte, ajaga 4.05,18. Hõbedase koha sai Pereira 4.08,86-ga, pronksi võitis jaapanlane Hagino 4.08,94-ga. Pettunud Phelps lõpetas alles nejandana, ajaga 4.09,28.