2012 m. Olimpinės 100 m. finalo varžybos buvo greičiausios olimpinės varžybos istorijoje: septyni vyrai per dešimt sekundžių. Bolt laimėjo per 9,63 sekundes ir buvo sekamas Yohan Blake. Gejaus 9,80 rezultatas reiškia, kad jis praleido vieną šimtinę sekundės, kad laimėtų bronzinį medalį, o jo kraštiečiui Justinui Gatlinui. Gejus buvo akivaizdžiai nusiminęs dėl to, kad nepasiekė olimpinio podiumo ir verkė pokalbio metu, sakydamas: "Man atrodė, kad aš bėgau su lauke ir aš tiesiog atsidūriau". Žr.
Stabdžių finalė atnešė Gajui jo pirmąjį olimpinį medalią ir Amerikos rekordą - 37,04 sekundės kartu su Trellu Kimmonsu, Gatlinu ir Rajanu Beiliu. Nepaisant to, kad amerikiečiai prilygino ankstesnį pasaulio rekordą, jie laimėjo sidabro medalį už Jamaikos, kurios komanda šį rekordą pagerino dviem dešimtadaliais sekundės. Tačiau vėliau jis buvo atimtas iš šio medalo po to, kai 2013 m. Jis nesėkmingai atliko narkotikų tyrimą; tai taip pat nusinešė medalius likusiai atostogų komandai. Per paskutines dvi Deimantinės lygos 100 m lenktynes jis nubėgo 9,83 sekundės, antruoju į Athletissima susitikimą, kur Yohan Blake prilygino Gay'o asmeninį geriausią laiką, o Weltklasse 100 m serijos finalėje jis pradėjo klaidingai.