I finalen slo hun amerikaneren Keys komfortabelt 6-3, 6–0. Kampen varte kun i 61 minutter, og det var Stephens' første Grand Slam-tittel.
– Jeg finner ingen ord som kan beskrive hva jeg føler eller hva som skulle til for å få meg hit, sa 24-åringen.
– Hvis du hadde sagt til meg for noen måneder siden at jeg skulle stå her og holde dette trofeet hadde jeg blitt veldig glad og stolt av meg selv, la hun til.
Etter operasjonen i januar, kunne ikke Stephens gå på en måned. I mai var hun tilbake på tennisbanen. Siden august har hun spilt seg opp fra 957.-plass på verdensrankingen til 83.-plass.
– Trekke meg tilbake
– Jeg burde kanskje trekke meg tilbake nå. Jeg kommer aldri til å overgå dette, sa Stephens, som la til at Madison Keys er en god venn.
– Madison er en av mine beste venninner på touren, om ikke den beste. Jeg sa til henne etter kampen at jeg skulle ønske det ble uavgjort. Om det hadde vært omvendt er jeg sikker på at hun hadde sagt det samme til meg. Det er det vennskap handler om, sa 24-åringen.
For Keys, som ligger som nummer 16 på verdensrankingen, ble hennes første grand slam-finale en skuffelse.
– Jeg spilte ikke min beste tennis, men når jeg først skulle tape er jeg glad det var mot Stephens, sa 22-åringen.
Amerikansk dominans
US Open har vært dominert av amerikanere på kvinnesiden, og begge semifinalene i år var rene amerikanske oppgjør. Madison Keys vant over Coco Vandeweghe, mens Sloane Stephens slo Venus Williams.
Det er første gang på 36 år at fire amerikanske kvinner fyller alle banehalvdeler i kvinnenes semifinale i US Open. USA-suksessen kommer selv om landets suverent største stjerne Serena Williams har pause fra sporten på grunn av graviditet.
Søndag ettermiddag spilles herrefinalen mellom spanske Rafael Nadal og Kevin Anderson fra Sør-Afrika. Anderson er det første sørafrikaneren til å spille i en US Open siden 1965. Spanjolen derimot vant US Open-finalen i 2010 og 2013.