Stark fortsatte det stadiga spel som hon visat hela veckan och avslutade golfmajorn, som spelades på Erin Hills i Wisconsin, på totalt -7.
Två slag efter kom topprankande amerikanskan Nelly Korda och japanskan Rio Takeda.
— Jag började skaka lite mer än i går, det var en större utmaning i dag. Jag försökte låta bli att kolla på ledartavlan och fokusera på mitt spel och vara aggressiv, säger Stark i samband med att hon mottog pokalen.
23 miljoner kronor
Vinsten innebär att 25-åriga Stark kammar hem runt 23 miljoner kronor i prispengar.
Inför tävlingen hade Stark brottats med självförtroendet, berättar hon på pressträffen efteråt.
— Innan den här veckan var jag orolig att jag inte skulle kunna spela ordentlig golf på ett tag eftersom det kändes som att det var så långt borta. Så det här känns bara enormt.
— Jag bara slutade att försöka kontrollera allting, och jag liksom lät det bara hända.
Stark inledde sista rundan i ledning med ett slag och vägen till majortiteln var aldrig direkt hotad, trots bogeys på de två sista hålen. Ändå var det nervöst vid putten på 18:e hålet, uppger hon.
— Det kändes som att det fanns så mycket som kunde gå fel. Det går utför, från höger till vänster, och om jag slog för hårt skulle den bara fortsätta rulla. Så jag var väldigt nervös över den putten. Jag är glad att jag precis fick den till en "tap-in".
Firades med champagne
De andra svenskorna Linn Grant och Ingrid Lindblad väntade på henne med en flaska champagne för att fira vid sista hålet.
— Galet, säger Grant om kollegans insats.
Stark är därmed den sjätte svenskan att vinna en major. Hon är den första svenskan att vinna US Open sedan Annika Sörenstam gjorde det 2006. Bara en annan svenska har gjort det tidigare: Liselotte Neumann år 1988.
— Det är så coolt. De skrev till mig i går och sade åt mig att ta hem det, säger Stark efter segern.
Vad 25-åringen från Abbekås i Skåne ska göra för prispengarna?
— Flytta ut från min etta vore kanske något. Jag vet inte. Jag är väldigt nöjd med mitt liv just nu.
— Bara att ha trygghet inför framtiden, jag tror att jag kommer att vara väldigt glad över det.
Linn Grant slutade tävlingen på delad nionde plats, totalt två under par.
Rättad: I en tidigare version av texten förekom en felaktighet i en faktaruta gällande antalet segrar på USA-touren.
