Efter att ha slagit rekordet i både försöket och semifinalen förbättrade Walsh rekordet ytterligare i finalen, till 52,71.
– Jag är definitivt lite chockad. Varje gång jag dök i vattnet bytte jag något för att bli bättre, så jag är glad att jag kunde pressa ner tiderna varje gång, säger hon efter finalloppet.
Louise Hansson var det svenska hoppet i finalen, men hon gick miste om en medalj och fick nöja sig med en fjärdeplats med tiden 55,23.
– Jag är lite förbannad. Det känns som att jag får lite fel i stigningen efter de första 25 och det gör att jag blir lite ur balans under resten av loppet. Det är tråkigt, säger Hansson i SVT.
Hon simmade på innerbanan bredvid Walsh, precis som i semifinalen – en speciell känsla när amerikanen är så överlägsen.
– Det är så himla svårt, det är en ny situation att simma flera sekunder bakom Gretchen, så man har liksom noll känsla, noll koll på hur man ligger, säger Hansson.
Walsh vann med nästan två sekunder till tvåan Tessa Giele från Nederländerna. Bronset gick till Alexandria Perkins, Australien.
På herrsidan blev det även världsrekord på 100 meter fjäril då 23-åriga Noe Ponti från Schweiz slog rekordet på en ny rekordtid på 47,71.
– Jag har inga ord. Att simma så här snabbt och slå ett världsrekord, som tillhörde Caeleb Dressel, som är en av mina stora idoler, är helt galet, säger Ponti.