Gabriele Detti entra nella storia del nuoto italiano. Il livornese, dopo il bronzo nei 400 metri sl, conquista negli 800 metri sl un'altra medaglia ai Mondiali di Budapest, ma questa volta del materiale più pregiato. Sul podio anche il vicecampione mondiale in carica Gregorio Paltrinieri che, dopo aver dominato per 600 metri, si è fatto recuperare nel finale, venendo sorpassato sia da Detti sia da Wojdak. Mai in gara il tre volte campione del mondo Sun Yang, che non è riuscito nell'impresa di conquistare il suo quarto titolo consecutivo.

Partenza sprint per Detti che, dopo soli 50 metri, si trova in vantaggio con oltre mezzo secondo sul primo inseguitore; non scatta, invece, benissimo Paltrinieri, ma grazie alla sua progressione, riesce a prendere il comando della finale ai 150 metri dal via. Nelle successive otto vasche, Paltrinieri incrementa costantemente il vantaggio su Wojdak e Detti, che provano a tenere il ritmo del nuotatore di Carpi. A due vasche dal termine, il polacco si porta in scia a Paltrinieri e lo sorpassa a 50 metri dalla fine, con Detti che rimane subito dietro. Nell'ultima vasca è incredibile il cambio di ritmo di Gabriele Detti, che riesce nell'impresa di sorpassare Paltrinieri e Wojdak, conquistando così il suo primo titolo mondiale.

Nei 50 rana è il britannico Adam Peaty a prendere l'oro, Fabio Scozzoli è solo sesto ma con record italiano, 26″91. Stefania Pirozzi chiude quinta la semifinale dei 200 farfalla e quindi è esclusa dalla finale, Federico Turrini scende sotto i due minuti nella semifinale dei 200 misti senza riuscire ad accedere alla finale. Eliminato in semifinale nei 100 stile libero Ivano Vendrame (13°), mentre Luca Dotto si ferma alle batterie. Infine, nella staffetta 4x100 mista, arrivano ottavi gli azzurri, con un tempo di 3'46''33 (Milli 54"24, Martinenghi 59"61, Bianchi 57"25, Pellegrini 55"23). Ilaria Bianchi si qualifica per la finale nei 200 misti dopo aver rinunciato ai 200 farfalla.