2012 m. Kovo mėn. Paltrinieri laimėjo Italijos 800 metrų laisvosios stiliaus titulą, o po dviejų mėnesių jis paliko visus savo pėdomis Europos čempionate
Debrecene, nugalėjusi garsius vengrus Gergő Kis ir Gergely Gyurta 1500 m. Jo laikas 14:48.92 jam suteikė kvalifikaciją olimpinėms žaidynėms ir tuo metu buvo antras greičiausias 1500 m plaukimas, sulaužęs čempionato rekordą. Jį treniruoja Stefano Morini. 2012 m. vasaros olimpinėse žaidynėse 17-metis italų sportininkas įstojo į savo pirmąjį olimpinį finalą su ketvirtu greičiausiu laiku 14:50.11. Finalo metu jis baigė penktą vietą per 14:51.92.