| 出场名单 | ||||
|---|---|---|---|---|
| 名次 | 国家/地区 | 运动员(号码) | 道次/出场顺序 | 成绩 |
| 1 |  美国 |
考芙琳 (364054) | 5 | 53.70 Q |
| 2 |  中国 |
朱颖文 (297106) | 6 | 53.84 Q |
| 3 |  德国 |
布里塔-斯蒂芬 (297085) | 4 | 53.96 Q |
| 4 |  澳大利亚 |
特里克特 (451809) | 3 | 54.10 Q |
| 5 |  瑞典 |
乔瑟芬-利格拉 (258794) | 2 | 54.59 |
| 6 | 美国 |
莱西-尼梅耶尔 (590494) | 1 | 54.74 |
| 7 | 德国 |
佩特拉-达尔曼 (340648) | 8 | 55.05 |
| 8 |  白俄罗斯 |
格拉西缅亚 (434246) | 7 | 55.31 |
说明：如有成绩为空、名次为空或为零的情况出现，则表示运动员/队弃权、未能完成比赛或遭到取消成绩处罚。
女子100米自由泳奥运纪录:53秒52(保持者:乔迪-亨利)
女子100米自由泳世界纪录:00:53.30(保持者:斯蒂芬)
