Эта дисциплина впервые вошла в официальную программу Олимпийских игр, и Ильченко стала первой олимпийской чемпионкой в этой дисциплине.
Соревнования прошли в Олимпийском гребном парке Шуньи в Пекине. 19-летняя россиянка показала результат 1 час 59 минут 27,7 секунды. Ильченко, которая была фавориткой старта и трехкратной чемпионкой мира на этой дистанции (2006, 2007 и 2008), почти всю дистанцию держалась в тени лидеров, но за сто метров до финиша совершила мощнейший рывок и опередила соперниц. Второе место заняла британка Кери-Анн Пэйн с отставанием 1,5 секунды, третье — ее соотечественница Кассандра Паттен.
Награда Ильченко стала единственной золотой медалью, завоеванной российскими пловцами в бассейне и на открытой воде на Играх в Пекине. В бассейне российские пловцы завоевали три награды — одну серебряную и две бронзовые, но золото смогла выиграть только Ильченко на открытой воде.
