La badalonesa registró un tiempo de 4:27.66, sólo superada por la plusmarquista de la especialidad, Hosszu, que recorrió los 400 estilos en 4:22.06 y que ya en la tarde del domingo batió su récord del mundo en 200 estilos. Tercera fue la estadounidense Caitlin Leverenz.
Belmonte se anota su segunda medalla en Dubai, después del oro conseguido el domingo en los 800 metros libre.