Az olaszok világbajnoka végig nagy fölényben volt a futam során és végül könnyedén, több mint két másodperces előnnyel szerezte meg a győzelmet, így megvédte Rómában megszerzett címét és pályafutása harmadik világbajnoki győzelmét szerezte meg. Az ezüstérmet az olasz úszó mögött az olimpiai bajnok brit Rebecca Adlington szerezte meg, a harmadik legjobb pedig a francia Camille Muffat lett a fináléban.
Női 400 m gyorsúszás
| 1. Federica Pellegrini (olasz) 4:01.97 |
| 2. Rebecca Adlington (brit) 4:04.01 |
| 3. Camille Muffat (francia) 4:04.06 |
| 4. Kylie Palmer (ausztrál) 4:04.62 |
| 5. Lotte Friis (dán) 4:04.68 |
| 6. Lauren Boyle (új-zélandi) 4:06.11 |