Hij herhaalde de prestatie van het winnen van hetzelfde evenement op drie Olympische Spelen de volgende avond, het winnen van de Olympische gouden medaille in de 100 m vlinder
, zijn laatste individuele wedstrijd. Na twee zeer nauwe overwinningen in de 100 m vlinder op de Olympische Spelen van 2004 en 2008 (respectievelijk met 0,04 en 0,01 sec), versloeg Phelps in deze race Le Clos en Yevgeny Korotyshkin, die gelijk voor zilver, met 0,23 sec.