Az előfutamban is sokáig a világcsúcsrészidőn belül úszott a magyar versenyző, de akkor a végén kicsúszott a kezéből, nem úgy a döntőben.
Hosszú pillangón már a víz alól felbukkanva az élen állt, 50 méter után fél másodperccel a világcsúcsrészidőn belül volt, és 100-nál toronymagasan vezetett.
Háton már két és fél másodperccel verte a világrekordot, és két testhosszal a mezőnyt,
mellre már csak Maya Dirado tartotta vele a lépést, méterekkel mögötte.
Az utolsó százra 5,25 másodperccel a világcsúcson belül fordult, és óriási, 4:26.36 perces világrekorddal olimpiai bajnok lett.
Több mint két másodperccel javította meg a kínai Je Si-ven csúcsát, megszerezve ezzel Szász Emese után a magyar küldöttség második aranyérmét.
„Szerintem még nem fogtam fel - kezdte az M4-nek Hosszú közvetlenül a döntő után.
Olyan érzésem volt, mintha edzésen lennék.
Korán megérkeztünk ide Rióba, azóta mindennap a négyes pályán edzettem, nagyon felszabadultan tudtam úszni. Életem egyik legszebb napja a mai."
Arra a kérdésre, hogy mit mondott neki edző-férje, Shane Tusup a beérkezés után, Hosszú így válaszolt: „Megcsináltad, el sem hiszem, hogy megcsináltad! Pont úgy, ahogy megálmodtad.”
Hosszú ezzel mind az öt vegyesúszó-világcsúcs birtokosává lépett elő, hiszen a 200 méter mellett a 25 méteres medencében is
az övé minden idők legjobb eredménye 100, 200 és 400 méteren egyaránt.
Hosszú - aki a magyar úszósport 26. olimpiai bajnoki címét szerezte meg - vasárnap 100 méter háton, majd másnap 200 méter vegyesen, ez után pedig 200 méter pillangón, illetve 200 méter háton ugrik vízbe egyéniben, emellett tagja a 4 x 200 méteres női gyorsváltónak is. A legjobb esélye egyértelműen 200 méter vegyesen van arra, hogy a második aranyát is megszerezze, hiszen a szám világbajnokaként és világcsúcstartójaként készülhet.