Sarah Sjöström började avvaktande, var fyra efter 50 meter men plockade sedan placeringar efter vändningen.
Till slut satte hon händerna i kaklet som tvåa på 56,92, efter kinesiskan Zang Yufeis 56,06.
30-åringen var lika glad för det.
– Väldigt glad. Det var en ära att få tävla mot det här startfältet med alla starka simmare. Det var nästan som en OS-final. Jag är jätteglad över att vara tvåa, säger hon i sändningen på det internationella simförbundet World Aquatics Youtube-kanal.
Svenskan som tidigare under helgens världscuptävlingar i Aten vann 50 meter fritt och 50 meter fjäril, såg även till att ta hem ytterligare en pallplats under söndagen.
Sjöström blev tvåa på 100 meter fritt på 53,32. Siobhan Bernadette Haughey, Hongkong, vann på 52,55.
Louise Hansson blev femma på 100 meter fjäril på 57,86.
Sophie Hansson såg dock till att familjen fick med sig en pallplacering från Grekland, då hon blev trea på 50 meter bröst på 30,68 sekunder.
– Det kändes väldigt bra. Jag är glad över att vara under 31, säger Hansson.
Ruta Meilutyte, Litauen, vann på 30,23. Siobhan Bernadette Haughey blev tvåa på 30,36.