V roce 2012 Matsuda vyhrál dvě medaile na olympiádě. Bránil svou bronzovou medaili v 200 metrů motýlem a plaval motýlí nohu pro japonskou stříbrnou medaili v 4 × 100 metrů medley střídačky s Ryosuke Irie, Kosuke Kitajima a Takuro Fujii. Taky plaval 100 metrů motýlem.
, kde se vyrovnal na šestnáctém místě a následně prohrál plavání s Benjaminem Starkem z Německa, což ho vyloučilo z semifinále.