Nguyễn Huy Hoàng bắt đầu nội dung chung kết 400m nam tối 4/12/2019 tại Cung thể thao dưới nước New Clark City bằng màn trình diễn ấn tượng. Được xếp ở làn thi đấu “cứng nhất”, Nguyễn Huy Hoàng chứng tỏ khả năng hơn hẳn ngay từ vòng loại.
Hoàng luôn chiếm thế chủ động trên đường đua xanh và cán đích với thành tích 3:49.08, xác lập kỷ lục SEA Games mới cho cự ly này. Xếp ngay sau Hoàng là Sim Welson (Malaysia) có thành tích rất sít sao 3:49.55. Về ba là Prawira Aflah Fadlan (Indonesia) với thời gian 3:52.65. Cũng vào chung kết nội dung này là Nguyễn Hữu Kim Sơn, người về đích thứ 5 với thành tích 3:53.57. Kim Sơn được đánh giá là một tài năng trẻ có thể làm nên chuyện trong tương lai.
Giành huy chương vàng nên Huy Hoàng phải trải qua thủ tục thử chất kích thích. Việc mất tới gần một giờ đồng hồ chờ lấy mẫu thử doping đã khiến Hoàng trở thành một trong những người cuối cùng của đoàn Việt Nam rời Cung thể thao dưới nước New Clark City.
Sau khi hoàn thành việc lấy mẫu thử doping, Huy Hoàng đã rất xúc động khi vẫn còn khá nhiều người chờ mình để phỏng vấn, hỏi thăm hay chụp ảnh lưu niệm. “Tôi xin gửi món quà này cho những người đã hết mình ủng hộ tôi. Việc mọi người vẫn ở đây đợi tôi thật sự tôi rất cảm kích”.
Cũng trong tối 4/12/2019, Hoàng cùng các đồng đội: Hoàng Quý Phước, Ngô Đình Chuyền và Nguyễn Hữu Kim Sơn giành thêm một huy chương bạc nội dung 4x200m tự do nam, chốt lại một ngày thi đấu khá thành công của bơi Việt Nam tại SEA Games.