I fredags möttes de två för en första duell när finalen på 50 meter fjärilsim avgjordes under tävlingen Sette Colli i Rom. Den finalen vann USA:s Gretchen Walsh före Sjöström, som gjorde sitt första tävlingslopp i fjärilsim på två år.
På söndagskvällen, tävlingarnas sista dag, var det dags för en ny duell mellan 23-åringen från USA och den 32-åriga svenska stjärnan.
I försöken som avgjordes på förmiddagen hade Walsh varit den snabbaste av de två när hon simmade på 24,10 i det näst sista försöksheatet.
Sjöström simmade i det sista heatet och hennes försökstid blev 24,24. Det var en sänkning med tolv hundradelar jämfört med hennes tid i Swim Open i Stockholm i april, som var Sarah Sjöströms första tävling efter att hon för tio månader sedan blev mamma, och där hon bara ställde upp i den grenen.
Frågan inför finalen var om Walsh starka undervattensarbete i loppets inledning även den här gången skulle ta henne till en seger, eller om Sjöströms vanligtvis starka simning under loppets andra halva skulle fälla avgörande.
Eller skulle hemmanationens 19-åriga Sara Curtis, som simmade på 24,29 i de italienska mästerskapen i april, stödd av publiken få till ett kanonlopp och göra den förväntade duellen mellan Walsh och Sjöström till något helt annat?
Svaret blev ett nytt världsrekord av Gretchen Walsh.
En vecka efter att USA:s Kate Douglass slog Sarah Sjöströms tidigare världsrekord på 50 meter frisim – när hon simmade på 23,59 – var Walsh den här söndagskvällen fyra hundradelar snabbare.
Hennes segertid 23,55 är därmed nytt världsrekord på 50 fritt.
Men bakom henne svarade Sjöström för en supertid. Hon simmade i mål som tvåa med tiden 23,86, och med tanke på hur länge hon har varit borta från tävlingsbassängen är utvecklingen efter comebacken från 24,36 i sin första tävling i april till 23,86 i Rom drygt två månader senare imponerande.
Trea kom Sara Curtis på nya personliga rekordet 24,09.
Tävlingarna i Rom var Sarah Sjöströms sista inför EM i Paris som avgörs mellan 10 och 16 augusti. Det blir Sjöströms mästerskapscomeback efter OS i samma stad för två år sedan då hon tog guld på 50 och 100 meter frisim.
Efter att i finalen på 50 meter fjärilsim i Rom simmat på 25,05 och hennes 23,86 på 50 meter frisim är Sarah Sjöström för närvarande den högst placerade europeiska simmaren på världsårsbästarankningen i båda grenarna.