Sáng 23/7, Nguyễn Huy Hoàng bước vào thi đấu nội dung 800m tự do giải vô địch thế giới diễn ra tại Gwangju, Hàn Quốc. Chung cuộc, kinh ngư của Việt Nam chỉ kết thúc ở vị trí thứ 15 và bị loại. Dù vậy, với thành tích 7 phút 52,74 giây, Huy Hoàng đạt chuẩn A Olympic (7 phút 54,31 giây), qua đó trở thành VĐV đầu tiên của Việt Nam giành vé dự Olympic Tokyo 2020.
Vé vào chung kết nội dung 800m chỉ dành cho 8 VĐV có thành tích tốt nhất vòng loại. Gregorio Paltrinieri (Italy) là VĐV xếp thứ nhất ở vòng loại với thành tích 7 phút 45,70 giây. Trong số các VĐV của châu Á, Huy Hoàng chỉ thua kình ngư tai tiếng người Trung Quốc - Sun Yang - người về thứ 8 ở vòng loại với thành tích 7 phút 48,12 giây.
Dù đạt chuẩn A Olympic, đây không phải là thông số tốt nhất của Huy Hoàng ở nội dung này. Hồi tháng 10/2018, kình ngư người Quảng Bình từng giành HC vàng Thế vận hội trẻ với thành tích 7 phút 50,20 giây.
Huy Hoàng đăng ký ba nội dung tại giải. Tuy nhiên, do nội dung 200m bướm diễn ra sát cuộc thi 800m tự do, anh phải đánh đổi và chọn nội dung sở trường. Sáng 27/7 tới. Huy Hoàng sẽ thi đấu nội dung cuối cùng là 1.500m tự do với mục tiêu đạt chuẩn A Olympic (15 phút 0,99 giây). Tại Asiad 2018, Huy Hoàng đạt thành tích 15 phút 1,63 giây ở nội dung này.
Huy Hoàng sinh năm 2000, được đánh giá là VĐV triển vọng nhất của bơi lội Việt Nam ở cự ly 800m và 1.500m tự do. Anh từng giành HC vàng SEA Games 2017 và HC bạc Asiad 2018 ở cự ly 1.500m. Ở nội dung 800m, Huy Hoàng từng giành HC vàng Olympic trẻ 2018 và HC đồng Asiad 2018.