Dalam pertarungan di Duesseldorf, Jerman, itu, Fury (27) mendapat nilai 115-112, 115-112 sehingga berhak atas sabuk WBA, IBF, IBO dan WBO yang sebelumnya disandang petinju Ukraina itu.
Usai menang, Fury menyanyikan lagu Aerosmith "Dont Want to Miss a Thing" di atas ring.
"Saya bersyukur kepada Tuhan atas kemenangan ini," kata Fury yang kini telah memenangi seluruh 25 pertarungan tinju profesionalnya. "Mimpi kini menjadi kenyataan."
Sedangkan Klitschko mengatakan akan ada pertarungan ulang dan terlalu dini berbicara soal pensiun.
"Saya sudah mempersiapkan diri dengan baik, tapi malam ini saya kehilangan kecepatan, dan tidak mengira dia lebih cepat," kata Klitschko yang sudah berusia 40 tahun.
"Saya seharusnya bisa memukul roboh dia pada akhir pertandingan," kata Klitshko yang menelan kekalahan keempat dalam karirnya.
Pertarungan ini semula dijadwalkan Oktober lalu, namun ditunda karena Klitschko cedera.
Setelah sarung tinju yang kurang pas bagi Fury pada pekan menjelang pertarungan, tensi antara kedua kubu makin memanas.
Fury menilai kanvas ring terlalu lembut dan setelah saling berdebat dan mengancam mundur, kubu Klitschko mengalah dan setuju mengurangi busa pada permukaan ring.
Menjelang pertandingan pun sempat diwarnai keluhan dari Fury karena tidak ada pemantau saat Klitschko memasang sarung tinju.
Akhirnya pemasangan sarung tinju sang juara bertahan pun diulang, demikian AFP.