Sjoestroem w finale uzyskała czas 55,48 i ustanowiła rekord świata na 100 m stylem motylkowym. Poprzedni najlepszy rezultat również należał do niej i był o 0,16 s gorszy. Druga była Kanadyjka Penny Oleksiak - 56,46, a trzecia Amerykanka Dana Vollmer - 56,63. To pierwszy olimpijski medal w karierze 22-letniej Szwedki. Wcześniej w tej konkurencji dwukrotnie zdobywała tytuł mistrzyni świata. Medalistki w pływaniu na dystansie 100 m st. motylkowym: złoty - Sarah Sjoestroem (Szwecja) srebrny - Penny Oleksiak (Kanada) brązowy - Dana Vollmer (USA) Wyniki w pływaniu na dystansie 100 m st. motylkowym kobiet: 1. Sarah Sjoestroem (Szwecja) 55,48 (rekord świata) 2. Penelope Oleksiak (Kanada) 56,46 3. Dana Vollmer (USA) 56,63 4. Chen Xinyi (Chiny) 56,72 5. Lu Ying (Chiny) 56,76 6. Rikako Ikee (Japonia) 56,86 7. Emma McKeon (Australia) 57,05 8. Jeanette Ottesen (Dania) 57,17