2012 m. olimpiadoje Matsuda laimėjo du medalius. Jis gynė savo bronzinį medalią 200 metrų švaistymuose ir plaukiojo švaistymo koją Japonijos sidabro medalio laimėtojai švaistymo komandai 4 × 100 metrų švaistymuose su Ryosuke Irie, Kosuke Kitajima ir Takuro Fujii. Jis taip pat plaukė
100 metrų drugeliai, kur jis susikaupė šešioliktą vietą ir vėliau pralaimėjo plaukimą su Vokietijos Benjaminu Starke, išstumdamas jį iš pusfinalo.