23-åringen sprang in på tiden 12.35,36 och krossade det förra rekordet med nästan två sekunder.
För Cheptegei var det drygt 22 sekunder snabbare än hans tidigare personbästa.
Förra världsrekordet sattes 2004 av etiopiske Kenenisa Bekele på 12.37,35.
Nytt världsrekord på 5 000 meter
Ugandas Joshua Cheptegei satte nytt världsrekord på 5 000 meter i Diamond League-tävlingen i Monaco.
Ugandas Joshua Cheptegei jublar efter världsrekordet på 5|000 meter i Monaco.
Foto: Valery Hache/AP/TT
Så jobbar vi med nyheter