Như thường lệ, điểm yếu xuất phát khiến Nguyễn Huy Hoàng nhanh chóng bị tụt lại khi xuống nước ở cự ly 400m tự do. Có thời điểm VĐV Việt Nam ở vị trí cuối cùng trong số 8 VĐV thi chung kết. Tuy nhiên, màn tăng tốc ấn tượng trong 100m bơi cuối cùng giúp VĐV 23 tuổi nhảy vọt từ vị trí thứ 6 lên vị trí thứ 3, với thành tích 3 phút 49 giây 16 - kết quả vừa đủ để Huy Hoàng giành HCĐ thứ 2 ở ASIAD năm nay.

Giành HCV ở nội dung này là VĐV Kim Woomin (người Hàn Quốc) với thành tích 3 phút 44 giây 36 và giành HCB là VĐV nước chủ nhà Trung Quốc Pan Zhanle, với thành tích 3 phút 48 giây 81. 

Tấm HCĐ lần này của Huy Hoàng cũng là tấm huy chương thứ hai của Đội tuyển Bơi Việt Nam trong ngày thi đấu cuối cùng trên "đường đua xanh" của ASIAD 2023. Trong ngày thi đấu 28/9, Huy Hoàng đã giành HCĐ nội dung bơi 800m tự do nam.