A 2012-es nyári olimpiai játékok Anuradha Cooray második megjelenését jelentik az olimpiai játékokon, miután a 30. helyen végzett a
2004-es férfi olimpiai maraton. 34 évesen ő volt a legidősebb versenyző, aki képviselte Srí Lankát a londoni nyári játékokon. Cooray teljesítette a "B" minősítési szabványt a játékok számára, két óra, 17 perc és 50 másodperc időtartamát rögzítette a 2012-es londoni maratonon. Az olimpiai játékok előtt az angol Aylesbury városában edzett Nick Taylor edzőjével. Egy interjúban a "The Sunday Times"-nak a játékok előtt Cooray elmondta, hogy tisztában van azzal, hogy nehéz feladat lenne a világ vezető maratonfutóival versenyezni, de célja, hogy az első tizenöt pozícióban végezzen. Augusztus 12-én versenyzett a versenyen, 85 versenyző közül a 55. helyen végzett 2 óra, 20 perc és 41 másodperc idővel. Cooray később arról beszélt, hogy élvezte az olimpiát; bár kritizálta a maraton pályát az éles kanyarok miatt, azt mondta, büszke volt a teljesítményére.