Lochte vertrok pijlsnel en gaf de koppositie niet meer uit handen. De Amerikaan leek lange tijd op weg naar een nieuw wereldrecord, maar in de laatste honderd meter verloor hij met de vrije slag nog een pak tijd. Uiteindelijk finishte hij in 4:05.18, 1.34 boven het wereldrecord dat Phelps (4:03.84) vier jaar geleden in Peking neerzette. Lochte was 3.68 sneller dan de Braziliaan Thiago Pereira (4:08.86), die zilver pakte. Het brons was voor de 17-jarige Japanner Kosuke Hagino (4:08.94), die zaterdagvoormiddag in de reeksen de snelste tijd liet noteren. Titelverdediger Michael Phelps stelde teleur en moest vrede nemen met de vierde plaats (4:09.28). De Chinees Sun Yang won goud in de finale van de 400 meter vrije slag bij de mannen. Sun Yang tikte af in 3:40.14 en zette zo een nieuw olympisch record op de tabellen. Het vorige record zette de Australische levende legende Ian Thorpe in 2000 neer tijdens de Spelen in Sydney (3:40.59). Uiteindelijk strandde hij tot op zeven honderdsten van een seconde van het wereldrecord van de Duitser Paul Biedermann (3:40.07). Het zilver in het Aquatics Centre was voor de Zuid-Koreaanse titelverdediger Park Taeh-Wan (3:42.06), die al blij was dat hij mocht starten nadat hij eerst na de ochtendsessie gediskwalificeerd werd wegens een valse start. De Amerikaan Peter Vanderkaay pakte brons (3:44.69). De Chinese Shiwen Ye was de snelste in de finale van de 400 meter wisselslag bij de vrouwen. Met 4:28.43 zette ze bovendien een nieuw wereldrecord op de tabellen. Het zilver ging naar de Amerikaanse wereldkampioene Elizabeth Beisel (4:31.27). Het brons was voor de Chinese Li Xuanxu (4:32.91). De 16-jarige Shiwen Ye veegde zaterdag het wereldrecord van de Australische Stephanie Rice van de tabellen. Zij haalde in 2008 in Peking goud in 4:29.45. Australië heeft het goud gepakt in de finale van de 4x100 meter vrije slag bij de vrouwen. In het Aquatics Centre haalde Australië (Alicia Coutts, Cate Campbell, Brittany Elmslie, Melanie Schlanger) het in 3:33.15 in een nieuw olympisch record van de Nederlandse titelverdedigsters Inge Dekker, Marleen Veldhuis, Femke Heemskerk en Ranomi Kromowidjojo (3:33.79). Het brons was voor de Verenigde Staten (Missy Franklin, Jessica Hardy, Lia Neal, Allison Schmit).