31-årige Lange gick av sin cykel efter de 18 milen över nio minuter bakom kanadensaren Lionel Sanders, och hade fortfarande över sex minuter upp halvvägs genom 42.195-meterslöpningen.
Den här tiden slutade han på
Med mindre än fem kilometer kvar passerade han Sanders och kunde ta hem segern. Han sprang i mål på nytt banrekord, med en tysk flagga i handen som han fått från en åskådare inför en jublande publik i Kailua-Kona.
Tiden: åtta timmar, en minut och 40 sekunder – över två minuter snabbare än rekordet från australiern Craig Alexander 2011.
– Det är allt jag någonsin drömt om. Herregud, jag kan inte tro att det är sant. Jag har alltid, alltid, alltid, sedan jag var barn, drömt om den här publiken, säger Lange enligt Reuters.
Patrik Nilsson kvalificerade sig för VM när han kom på tredje plats i Ironman-EM i Frankfurt i juli.
I Kailua-Kona kom han på åttonde plats på tiden 8.18.21
Så gick det för damerna
I damklassen vann schweizaren Daniela Ryf VM för tredje året i rad. Hon tog ledningen i cyklingsdelen och var aldrig riktigt hotad under löpningen. Lucy Charles, Storbritannien, kom tvåa nära nio minuter bakom.
Åsa Lundström slutade preliminärt på en 17:e plats på tiden 9.34.37.
Adams-Ray under tio timmar
Daniel Adams-Ray kom i mål på tiden 9.58,58 och det gav honom en 349:e plats av herrarna.
Emma Igelström tog också sig i mål på tiden 10.48,43 och var 112:e bästa kvinna.