Fils d'un immigré pakistanais conducteur d'autobus, M. Khan, 45 ans, a battu son principal rival, le conservateur Zac Goldsmith, 41 ans, fils du milliardaire Jimmy Goldsmith, avec 57% des suffrages, obtenant 1.310.143 voix contre 994.614 pour M. Goldsmith, selon le résultat définitif annoncé officiellement dans la nuit de vendredi à samedi.
M. Khan, ancien avocat des droits de l'Homme, a remporté l'élection au terme d'une campagne âpre où il s'est vu accusé par ses adversaires, et même par le Premier ministre conservateur David Cameron, de liens avec des extrémistes islamistes - ce qu'il a nié.
"Cette élection ne s'est pas passée sans polémiques, et je suis fier de voir que Londres a choisi aujourd'hui l'espoir plutôt que la peur, l'unité plutôt que la division", a déclaré M. Khan après l'annonce des résultats au City Hall, l'hôtel de ville de la capitale, sous les applaudissements et les acclamations de ses sympathisants.
"La peur ne nous apporte pas plus de sécurité, elle ne nous rend que plus faibles, et la politique de la peur n'est tout simplement pas la bienvenue dans notre ville", a-t-il ajouté.
Député de Tooting, un quartier populaire du sud de Londres, M. Khan succède à la mairie de la capitale à l'excentrique conservateur Boris Johnson, un partisan d'une sortie de la Grande-Bretagne de l'Union européenne à qui l'on prête l'ambition de devenir Premier ministre.
Ancien ministre, père de deux filles, M. Khan a promis de répondre aux problèmes les plus criants de la capitale, dont la population a augmenté de 900.0000 habitants en huit ans pour atteindre 8,6 millions: logements inabordables, transports saturés et pollution.
Son élection, souligne l'expert Tony Travers, de la London School of Economics (LSE), est un "remarquable signe du cosmopolitisme" de Londres, "ville monde" dont 30% de la population est non blanche.
A Tooting, l'annonce de la victoire de M. Khan suscitait des réactions enthousiastes de la part d'habitants. "Nous sommes contents et fiers", a déclaré à l'AFP Malik Ahmed, 32 ans, employé au restaurant Lahore Karahi, une des adresses favorites de M. Khan.
A l'étranger, les maires de plusieurs grandes villes ont félicité M. Khan, exprimant le souhait de travailler au plus vite avec lui.