Первыми в воскресенье на старт вышли участницы марафонского забега. До 25-го километра лидеры шли плотной группой, после чего в отрыв ушла Пола Рэдклифф из Великобритании. После 30 километров преимущество англичанки над ближайшей преследовательницей составляло 11 секунд, после 35 — уже 28 секунд, после 40 — 47 секунд, а финишировала Рэдклифф с рекордом мировых первенств — 2 часа 20 минут 57 секунд — и более чем минутным отрывом от ближайшей преследовательницы — победительницы предыдущего чемпионата мира Катерины Ндеребы из Кении.
Россиянки в марафоне лавров не снискали: Алина Иванова завершила дистанцию 20-й с почти 12-минутным отставанием от Рэдклифф, а Ирина Пермитина заняла 34-е место, проиграв чемпионке 17 минут 19 секунд.
Финального забега на 800 метров у мужчин российские болельщики ждали с нетерпением — олимпийский чемпион Юрий Борзаковский считался фаворитом. Спортсмены начали в невысоком темпе, и поначалу Юрий занимал выгодную третью позицию, однако затем в результате тактической борьбы откатился на последнюю, слишком далеко отпустив лидирующую тройку — Рашида Рамзи из Бахрейна и Уильяма Ямпоя и Уилфреда Бунгеи из Кении. Фирменное ускорение на финише позволило Борзаковскому завоевать лишь серебряную медаль. Для победы над завоевавшим в Хельсинки уже второе золото Рамзи (бегун из Бахрейна выиграл и 1500-метровку) Юрию просто не хватило дистанции.
В решающий забег на 1500 метров пробились сразу четыре россиянки — Елена Соболева, Юлия Чиженко, Ольга Егорова и Татьяна Томашова. Они в итоге и разыграли медали. Соболева исполнила роль «зайца», а на последнем круге спуртовали Томашова, Чиженко и Егорова, именно в таком порядке и финишировавшие. Сделавшая всё для успеха подруг по команде Елена Соболева заняла пятое место.
А после окончания забега разразился скандал. Юлия Чиженко была дисквалифицирована за толчок соперницы, в результате чего Егорова переместилась на второе место, а Соболева — на четвёртое.
Соревнования прыгунов в высоту завершились сенсацией. Восемь спортсменов, в том числе россияне Ярослав Рыбаков и Вячеслав Воронин, взяли 2 метра 29 сантиметров, а с высотой 2,32 смог справиться (причём с третьей попытки) лишь не входивший до старта в число фаворитов украинец Юрий Крымаренко, который и стал чемпионом. По числу попыток Рыбаков разделил второе место с кубинцем Виктором Мойя, а Воронин стал восьмым.
В отсутствие дисквалифицированной сборной США (американки были сняты с соревнований за нарушение границ дорожки) россиянки Юлия Печёнкина, Олеся Красномовец, Наталья Антюх и Светлана Поспелова с огромным отрывом выиграли эстафету 4 х 400 метров. Весомый вклад в победу внесла Антюх, сделавшая для Поспеловой задел метров в 15, а Печёнкина завоевала свою вторую золотую медаль.
Дмитрий Форшев, Андрей Рудницкий, Олег Мишуков и Евгений Лебедев стали в эстафете 4 х 400 метров седьмыми, а победили в этом виде программы американцы.
Завоевав в Хельсинки 20 медалей, сборная России заняла второе общекомандное место, уступив лишь американцам. В преддверии мирового первенства президент Всероссийской федерации лёгкой атлетики (ВФЛА) Валентин Балахничев заявлял, что команда едет за двенадцатью наградами — по четыре медали каждого достоинства. План был перевыполнен по всем показателям. Чемпионами стали Олимпиада Иванова, Сергей Кирдяпкин, Елена Исинбаева, Ольга Кузенкова, Юлия Печёнкина, Татьяна Томашова и эстафетная команда девушек в беге 4 х 400 метров, серебро у Екатерины Волковой, Татьяны Котовой, Натальи Садовой, Игоря Воеводина, Ольги Рябинкиной, Юрия Борзаковского, Ярослава Рыбакова и Ольги Егоровой, бронзу завоевали Татьяна Андрианова, Павел Герасимов, Анна Пятых, Татьяна Лысенко и Сергей Макаров.
Следует отметить, что неожиданным в списке российских побед является лишь успех Кирдяпкина, следовательно, составляя медальный план, руководители ВФЛА явно перестраховались.
Особенно учитывая тот факт, что уже в Финляндии получили травмы Татьяна Лебедева и Елена Слесаренко, от которых не без оснований ждали побед.
В заслугу сборной России можно поставить отсутствие допинговых скандалов, подобных афинскому с Ириной Коржаненко. Перед началом чемпионата Валентин Балахничев отмечал, что одерживать «чистые» победы не менее важно, чем выполнить план по медалям.
Неприятный осадок вызвало лишь выступление россиянок в эстафете 4 х 100 метров. Команда, не без оснований считавшаяся одним из фаворитов, в одном из предварительных забегов потеряла эстафетную палочку и выбыла из борьбы за награды.