Amerikanen tappade balansen i hög hastighet i samband med en kurva, föll framåt och drog med sig ytterligare två cyklister i fallet.
26-åringen, OS-guldmedaljör i Rio de Janeiro för fem år sedan, fick vård på olycksplatsen under en lång tid och bars sedan ut på bår i Ariakeparken. Amerikanska cykelförbundet har meddelat att Fields var vaken när han fördes till sjukhus.
Efter masskraschen tog Niek Kimmamann, Nederländerna, guldet i herrtävlingen och Bethany Shriever, Storbritannien, guldet i damtävlingen.