Phelps registró un tiempo de 1:53.36 en un duelo cabeza a cabeza con el japonés Masato Sakay (plata) . El podio lo completa el húngaro Tamas Kenderesi, mientras que el defensor del título, el sudafricano Chad le Clos, terminó cuarto. Phelps no sólo consiguió el oro, sino que además es el primer nadador que pierde un título y lo recupera en los Juegos siguientes en 120 años de Olimpiadas modernas.
Los 200m mariposa es su carrera favorita, la primera que disputó en unos Juegos Olímpicos, hace 16 años en Sídney-2000. El astro supo administrar energías y después de los 150 metros, aceleró en un encarnizado duelo con el japonés y el húngaro. Laszlo Cseh, plata en Pekín-2008 y campeón europeo, llegó séptimo. Phelps ya escuchó una vez el himno de su país en Rio, con sus compañeros del relevo 4x100m libres.