Nedelja je potrdila nesporno prvega plavalca tekmovanja. To je postal Američan Ryan Lochte, edini ob Sun Yangu, ki je na prvenstvu postavil svetovni rekord, saj je prepričljivo zmagal še na 400 mešano in si zagotovil še peto zlato kolajno na letošnjem tekmovanju. Lochte je imel pred drugouvrščenim rojakom Tylerjem Claryjem skoraj štiri sekunde naskoka. Lochte je le najuspešnejši plavalec na prvenstvu, saj je Rusinja Natalija Iščenko v sinhronem plavanju osvojila kar šest zlatih kolajn in bila najuspešnejša tekmovalka nasploh.
V nedeljo so se na najvišjo stopničko povzpeli še Britanec Liam Tancock, ki je na 50 hrbtno za sedem stotink sekunde ugnal Francoza Camilla Lacourta, in mešana štafeta ZDA s slovitim Michaelom Phelpsom (v soboto je tretjo zlato na prvenstvu osvojil na 100 delfin), ki je bila dve desetinki sekunde hitrejša od Avstralcev, bron so osvojili Nemci. Na 50 prosto pri moških je olimpijski prvak Cesar Cielo ubranil naslov svetovnega prvaka in zmagal s časom 21,52. Cielo je lahko na tem prvenstvu nastopil šele po tem, ko ga je Mednarodno športno razsodišče (Cas) po dodatnih preiskavah oprostilo zlorabe dopinga, saj je sledi furosemida v njegovih vzorcih, ki so mu jih odvzeli pred časom, povzročila nečistoča v eni od brazilskih lekarn.
V ženski konkurenci je na 400 mešano slavila Američanka Elisabeth Beisel, ki je imela prepričljive tri sekunde sekunde in pol naskoka pred Britanko Hannah Miley. Na 50 prosto je zlato osvojila dobra znanka slovenskih bazenov, Švedinja Therese Alshammar, z najboljšim letošnjim dosežkom 24,14 na 50 prsno pa Američanka Jessica Hardy. V najdaljši ženski disciplini na 800 metrov prosto si je zlato kolajno priplavala olimpijska zmagovalka Britanka Rebecca Adlington (8:17,51).
