כתוב המשך לקטע זה - באולימפיאדת 2012, מאטסודה זכה בשתי מדליות. הוא הגן על מדליית הברונזה שלו ב-200 מטר פרפר ושחה את רגל הפרפר עבור קבוצת ההסקה של יפן, שזכתה במדליה כסף בסדניית 4 × 100 מטר עם ריוסוקי אירי, קוסוקי קיטג'ימה וטקורו פוג'י. הוא גם שחה במטר 100 פרפר.
, שם הוא לקח את המקום השישי עשרה בחזית, ולאחר מכן הפסיד במשחק שחייה עם בנימין סטארק מגרמניה, והוציא אותו מהחצי הגמר.