Det började tufft för den 22-åriga japanskan. Det tog bara 26 minuter för belarusiskan Victoria Azarenka att vinna första set med 6–1, sedan Osaka spelat slarvigt och förlorat onödiga bollar.
Azarenka hann få 2–0 i andra set innan Osaka skärpte till sig.
– Jag tänkte det skulle bli alldeles för pinsamt att förlora finalen på mindre än en timme, så jag var tvungen ta mig samman och sluta med den taskiga inställningen, säger Osaka om hur hon lyckades vända matchen.
"Väldigt tuff match"
Osaka vann de efterföljande seten med 6–3, 6–3. Azarenka sumpade chansen att ta sig tillbaka in i matchen i det tredje setet när hon slösade bort tre breakbollar, vilket möjliggjorde för Osaka att komma igen från ett 0–40-underläge och ta en 4–1-ledning.
Efter 1 timme och 53 minuter kunde Osaka fira en vunnen matchboll och sin andra US Open-titel på nästintill tomma Arthur Ashe Stadium i New York-stadsdelen Queens. Avsaknaden av publik uppskattades inte av 22-åringen.
– Det gillade jag inte. Det var en väldigt tuff match för mig.
Det är första gången sedan 1994 som en kvinna lyckas vinna singelturneringen i US Open efter att ha förlorat första set.
Tack vare vinsten stiger Osaka till nummer tre på världsrankingen – och hon får med sig en prissumma på 3 miljoner dollar, motsvarande drygt 26 miljoner kronor.
Vann för två år sedan
22-åringen vann sin första grand slam-titel för två år sedan vid just US Open, då hon besegrade Serena Williams. Förra året följde hon upp med sin andra titel när hon vann Australian Open.
För hennes finalmotståndare, 31-åriga Azarenka, var det första chansen till en grand slam-titel på sju år. Belarusiskan vann Australien Open 2012 och 2013.
– Hoppas att vi möts i fler finaler, säger Azarenka till Osaka efter matchen.
I semifinalen slog Azarenka ut Serena Williams, som jagar sin 24:e grand slam-titel i singel – vilket skulle innebära en tangering av Margaret Courts rekord.