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排在預賽第四組出場的龐佳穎在做準備活動時就顯得異常自信，神態輕鬆，絲毫沒有從她臉上感受到大賽的壓力。儘管在所有八名選手中，龐佳穎的入水反應僅排在第五位，但她還是在50米過後就成功占據了領先位置。
轉身之後，龐佳穎水下技術好的特點得到了充分發揮，她也逐漸將領先優勢擴大，與她鄰道的羅馬尼亞選手已經落後她0.5秒。但是到了最後50米，龐佳穎逐漸感覺體力不支，在150米過後還排名第四的美國選手艾莉森・施米特逐漸趕上，形成了與龐佳穎齊頭並進的局面。不過在壓力下龐佳穎還是保持住了自己的速度，最終領先美國選手0.01秒提前觸壁，她完賽的1分57秒37的成績也打破了塵封20年之久的奧運會紀錄。
僅僅5分鐘之後，龐佳穎剛剛創造的奧運會紀錄就被斯洛維尼亞選手伊薩科維奇刷新，後者僅用時 1分55秒86就完成了比賽，將龐佳穎的成績提高了1.51秒。而更為神奇的是，排在最後一組出發的義大利名將佩萊格里尼又在5分鐘之後再一次將新紀錄提高了0.31秒，她的1分55秒45不僅創造了新的奧運會紀錄，同時也打破了此前由法國名將馬努多保持的世界紀錄。
