Tokyo Su Sporları Merkezi'nde gerçekleştirilen yarışta Dressel 47.02'lik derecesiyle birinciliği elde etti. Avustralyalı Kyle Chalmers 47.08 ile gümüş ve Rusya Olimpiyat Komitesi'nden Kliment Kolesnikov da 47.44'lük derecesiyle bronz madalya kazandı.
Dressel, oyunlardaki derecesiyle Pekin 2008'de Avustralyalı Eamon Sullivan'ın 47.05 ile kırdığı olimpiyat rekorunun da yeni sahibi oldu.