25-åringen vann finalen på 15.08,24, en förbättring med tio sekunder av tyskan Sarah Wellbrocks tidigare rekord från 2019.
Ledecky har sedan tidigare samma världsrekord i långbana (15.20,48).
Louise Hansson, enda svenska simmare i Toronto, inledde tävlingarna med att natten till lördag bli trea på 100 meter medley (58,31) och fyra på 50 meter ryggsim (26,20). Det följde 25-åringen upp med ännu en fjärdeplats på 100 meter ryggsim dagen därpå, på 56,58.
