Írj egy folytatást erre a bekezdésre - Thomas a 2012-es szezonban a pályán kerékpározásra összpontosított, és a londoni nyári olimpián versenyzett. Így a Giro d'Italia volt az elsődleges közúti versenye, mielőtt a pályára fordította a figyelmét. Márciusban Thomas elment Párizs és Nizza között, ahol segített Bradley Wiggins-nek, hogy megnyerje a győzelmet. Április 4-én Thomas tagja volt a brit csapat üldözési csapatnak, amely aranyat nyert az UCI pálya kerékpáros világbajnokságon.
Melbourne-ben, 3:53.295 másodperc új világrekordjával. Ben Swift-tel együtt ezüstérmet nyert a Madisonban. Thomas aztán visszatért az útra, megnyerte a Tour de Romandie prológját.