في الألعاب الأولمبية الصيفية 2012 في لندن، كسرت مرة أخرى الرقم القياسي الأمريكي ووضعت رقم قياسي أولمبي مع وقت 56.25 ثانية في فراشة 100 متر
التأهيل. في نهائي 100 متر فراشة، فازت بالميدالية الذهبية ووضعت رقم قياسي عالمي جديد مع وقتها 55.98. تنافس فولمر أيضًا في سباق التتابع الحر 4 × 200 متر. سبحت الجولة الثانية مع وقت 1: 56.02 ، حيث فاز فريق الولايات المتحدة بالذهبية مع وقت 7: 42.92. في الحدث النهائي ، 4 × 100 متر متراً ، فاز فولمر بذهبية أخرى مع ميسي فرانكلين ، ريبيكا سوني ، وأليسون شميت. سباحة القدم الفراشة ، سجل فولمر وقت تقسيم 55.48 ، حيث أن الفريق الأمريكي سجل رقما قياسيا عالميا جديدا مع وقت 3:52.05 ، مما يحسن من الرقم القياسي السابق من 3:52.19 الذي وضعته الصين في عام 2009.