2012 m. olimpiadoje Matsuda laimėjo du medalius. Jis gynė savo bronzinį medalią 200 metrų vėšlyje ir plaukiojo vėšlės koją Japonijos sidabro medalio laimėjusios atostogų komandoje 4 × 100 metrų medalio atostogose su Ryosuke Irie, Kosuke Kitajima ir Takuro Fujii. Jis taip pat plaukiojo 100 metrų pertrauką su drugeliu
, kur jis susikaupė šešioliktą vietą varžybose ir vėliau pralaimėjo plaukimo varžybas su vokiečiu Benjaminu Starke, atleidęs jį iš pusfinalo.