[2]
| Placering | Heat | Bana | Namn | Nationalitet | Tid | Noteringar |
| 1 | 4 | 4 | Sun Yang |  Kina | 3.45,07 | Q |
| 2 | 4 | 5 | Peter Vanderkaay |  USA | 3.45,80 | Q |
| 3 | 4 | 7 | Conor Dwyer | USA | 3.46,24 | Q |
| 4 | 3 | 4 | Park Tae-hwan |  Sydkorea | 3.46,68 | Q |
| 5 | 3 | 2 | Gergő Kis |  Ungern | 3.46,77 | Q |
| 6 | 4 | 3 | Hao Yun | Kina | 3.46,88 | Q |
| 7 | 3 | 5 | Ryan Napoleon |  Australien | 3.47,01 | Q |
| 8 | 3 | 6 | David Carry |  Storbritannien | 3.47,25 | Q |
| 9 | 2 | 5 | Ryan Cochrane |  Kanada | 3.47,26 | |
| 10 | 4 | 6 | Pál Joensen |  Danmark | 3.47,36 | |
| 11 | 2 | 3 | Robbie Renwick | Storbritannien | 3.47,44 | |
| 12 | 2 | 6 | Mads Glaesner | Danmark | 3.48,27 | |
| 13 | 2 | 4 | Paul Biedermann |  Tyskland | 3.48,50 | |
| 14 | 3 | 3 | David McKeon | Australien | 3.48,57 | |
| 15 | 2 | 2 | Matthew Stanley |  Nya Zeeland | 3.49,44 | |
| 16 | 4 | 8 | Cristian Quintero Valero |  Venezuela | 3.50,44 | |
| 17 | 3 | 1 | Sergij Frolov |  Ukraina | 3.50,63 | |
| 18 | 4 | 2 | Samuel Pizzetti |  Italien | 3.50,93 | |
| 19 | 4 | 1 | Dominik Meichtry |  Schweiz | 3.51,34 | |
| 20 | 2 | 7 | Egor Degtjarev |  Ryssland | 3.52,33 | |
| 21 | 1 | 4 | Mateusz Sawrymowicz |  Polen | 3.53,33 | |
| 22 | 3 | 8 | Matias Koski |  Finland | 3.54,96 | |
| 23 | 2 | 8 | Dorde Marković |  Serbien | 3.55,35 | |
| 24 | 2 | 1 | Juan Martin Pereyra |  Argentina | 3.56,76 | |
| 25 | 3 | 7 | Heerden Herman |  Sydafrika | 3.57,28 | |
| 26 | 1 | 5 | Mateo de Angulo Velasco |  Colombia | 3.57,76 | |
| 27 | 1 | 6 | Ahmed Gebrel |  Palestina | 4.08,51 | |
| 28 | 1 | 3 | Allan Gutierrez Castro |  Honduras | 4.09,10 | |
Sun Yang
Park Tae-hwan
Peter Vanderkaay.svg){kind=small}
.svg){kind=small}
Ungern
Storbritannien
Australien