McIlroy endte siste runde på seks slag under par og kunne dermed avslutte turneringen 17 slag under par. Amerikanske Xander Schauffele fulgte fem slag bak på 2.-plass.
– Jeg kom inn i en stim, som jeg av en eller annen grunn får til på denne banen. Quail Hollow (golfklubben) og Charlotte har vært veldig gode mot meg, sa McIlroy etter seieren.
Nordiren vant også turneringen i 2010, 2015 og 2021. I 2015 tok han seieren med sju slag ned til andreplassen.
Lenge så det ut til at McIlroy var på vei til å tangere den bragden, men en tabbe på det siste hullet kostet nordiren en dobbeltbogey.
Seieren var McIlroys 26. på PGA-touren – hans andre i år. Sammen med Shane Lowry vant han lagturneringen Zürich Classic i New Orleans i april.
Viktor Hovland endte på en delt 24. plass, hele 18 slag bak McIllroy.