Rampungake ukara ing ngisor iki: Ing Olimpiade Musim Panas 2012 ing London, dheweke maneh ngilangi rekor Amerika lan nggawe rekor Olimpiade kanthi wektu 56.25 detik ing dheweke
Kualifikasi kupu kupu 100 meter. Ing final 100 meter kupu-kupu, dheweke menang medali emas lan nggawe rekor donya anyar kanthi wektu 55.98. Vollmer uga saingan ing 4 × 200 meter gaya bebas relay. Dhèwèké nglangi babak kapindho kanthi wektu 1:56.02, nalika tim AS menang emas kanthi wektu 7:42.92. Ing acara pungkasan, relay medley 4 × 100 meter, Vollmer menang emas liyane karo Missy Franklin, Rebecca Soni lan Allison Schmitt. Nglangi sikil kupu-kupu, Vollmer nyathet wektu pamisah 55.48, amarga tim AS nggawe rekor donya anyar kanthi wektu 3:52.05, luwih apik tinimbang rekor sadurunge 3:52.19 sing digawe dening China ing taun 2009.