সেমিফাইনাল অনুষ্ঠিত হয় ১৫ই আগস্ট ১১:২৬ CST সময়ে। প্রথম সেমিফাইনাল ৫০.৯৭ সেকেন্ড সময়ে জেতেন মাইকেল ফেলপস। এছাড়া অ্যান্ড্রু লটারস্টেইন (৫১.২৭সেকেন্ড), জ্যাসন ড্যানফোর্ড (৫১.৩৩সেকেন্ড), এবং রায়ান পিনি (৫১.৬২ সেকেন্ড) এই সেমিফাইনাল থেকে ফাইনালের যোগ্যতা অর্জন করেন। আশ্চর্যজনকভাবে, ২০০৭ বিশ্ব চ্যাম্পিয়নশিপে ব্রোঞ্জ পদকজয়ী অ্যালবার্ট সুব্রিয়েট আল্টিস, ষষ্ঠ স্থানে শেষ করে ফাইনালের যোগ্যতা অর্জনে ব্যর্থ হন। এছাড়া আয়োজক দেশের শি ফেং, সের্জি ব্রুয়াস, এবংকায়ো ডি আলমেইডা ফাইনালের যোগ্যতা অর্জনে ব্যর্থ হন। 
দ্বিতীয় সেমিফাইনালে ৫০.৯২সেকেন্ড সময়ে আবারো বিজয়ী হন মিলোরাড ক্যাভিচ। বাকি তিনজন ফাইনালের যোগ্যতাঅর্জনকারী হলেন, যথাক্রমে, ইয়ান ক্রকার (৫১.২৭সেকেন্ড), আন্দ্রেই সার্ডিনভ (৫১.৪১সেকেন্ড), এবং তাকুরো ফুজি (৫১.৫৯সেকেন্ড)। সেমিফাইনালে লটারস্টেইন নতুন ওশেনীয় এবং অস্ট্রেলীয় রেকর্ড গড়েন, এবং শি চীনা জাতীয় রেকর্ড গড়েন।

ফাইনাল
সেমিফাইনাল
রেকর্ড
প্রাকদর্শন