Tvåa under stora delar av loppet men på upploppet tog belgaren Julien Watrin sig förbi och knep silvret i Istanbul.
Stapplande tog Carl Bengtström sig sedan över mållinjen som trea på 400 meter.
"Var tufft"
— Jag kom in i till det här mästerskapet med tolfte bästa personbästa och visste att det skulle bli otroligt tufft. Och det var tufft. Jag är otroligt nöjd att jag lyckades plocka en medalj, det betyder mycket, säger han.
— Det här är inget som jag kunde drömma om för två år sedan, att vara i närheten av. Jag är så otroligt nöjd över att ha kommit så här långt.
TT: Vad betyder det?
— Mycket, framför allt för självförtroende inför kommande mästerskap, att man vet att man kan prestera när det gäller.
Norrmannen Karsten Warholm vann guld på 45,35 före Watrins 45,44 och Bengtströms 45,77.
– Jag trodde Warholm skulle rinna ifrån men han kom ingen vart. Det var en tuff dag för båda. Men det är också tredje loppet på två dagar och det är klart att det tar emot.
23-årige Carl Bengtström slog igenom rejält när han på inne-VM i Belgrad i fjol tog brons på 400 meter, och har sedan dess varit ett stående inslag på 400 meter inomhus och 400 meter häck utomhus.
Siktar på bra placeringar VM
Till utomhussäsongen är planen att han ska ta ytterligare kliv, och då är siktet mest av allt inställt på VM i Budapest.
– Det är hem nu, ta lite vila och börja jobba mot utomhus. Framför allt VM i augusti och slåss om bra placeringar där, säger.
Där blir det som vanligt fokus på häck.
– Häcken är klart roligare. Då har jag något att tänka på under tiden, att klippa häckarna. På 400 springer man bara och tänker hur jävla trött man är hela tiden.
Bronsmedaljen är Sveriges tredje i Istanbul. Fanny Roos tog den första i kula och sedan grejade även sprintern Henrik Larsson samma valör på 60 meter.