美国队出场的四名选手分别是佩尔索尔、汉森、菲尔普斯和雷扎克，四种泳姿的顺序为仰泳、蛙泳、蝶泳和自由泳。

　　仰泳之王百米冠军佩尔索尔出任美国队的首棒，第一个50米过后佩尔索尔处于领先，100米后不出意外美国处于第一名，俄罗斯紧随其后。第二棒日本选手北岛康介实力不俗，在和美国选手汉森的比拼中，他占据上风，50米之后名列第一。日本队率先交接棒。然而美国队的第三棒就是飞鱼菲尔普斯，50米之后，菲尔普斯几乎追平了日本队的松田丈志，转身之后他便取得领先，帮助美国队超过日本和澳大利亚占据第一名。

　　美国最后一棒雷扎克没有葬送菲尔普斯留下的优势，50米处他第一个转身，澳大利亚和日本分列二、三名。最终美国队获得金牌，并打破了世界纪录，澳大利亚和日本分获二、三名。