Sjöström hafði áður jafnað met Phelps yfir flest verðlaun á heimsmeistaramóti í löngu lauginni en bætti það með því að vinna 50 metra skriðsundið í gær.
Sjöström var aðeins einum hundraðasta frá heimsmetinu sem hún setti sjálf í undanúrslitasundinu daginn áður.
Sú sænska sló þá heimsmetið aðeins tuttugu mínútum eftir að hún vann gullverðlaun í 50 metra flugsundi. Hún vann þá grein á fimmta heimsmeistaramótinu í röð.
„Ég er rosalega ánægð. Þetta var erilsamur gærdagur með heimsmeti og gullverðlaun,“ sagði Sarah Sjöström eftir sundið.
Þetta var 21. verðlaun Sjöström á heimsmeistaramóti í 50 metra laug en Phelps vann uslík á sínum ferli.
Þetta hefur verið svolítið svekkjandi mót fyrir Phelps sem hafði áður líka misst síðasta heimsmetið sitt á mótinu.
Sarah Fredrika Sjöström er 29 ára gömul en vann sín fyrstu verðlaun á heimsmeistaramóti í 50 metra laug í Róm árið 2009.
Þetta er 21 verðlaun í einstaklingsgreinum á HM og þau skiptast í tólf gullverðlaun, sex silfurverðlaun og þrenn bronsverðlaun. Hún hefur einnig unnið sjö verðlaun í einstaklingsgreinum á HM í stuttu lauginni.