Escriba una continuación para este párrafo - En los Juegos Olímpicos de Londres, Fraser-Pryce ganó sus 100 m y semifinal en 11.00 s y 10.85 s respectivamente. Avanzó a la final como la segunda clasificada más rápida detrás de Carmelita Jeter, que corrió 10.83 s en cada una de sus respectivas rondas. En la final de los 100 m, Fraser-Pryce fue la más rápida desde los bloques con Jeter en persecución cercana, y finalmente se inclinó en la línea de meta para una estrecha victoria para defender su título. Su tiempo de 10.75 s fue el segundo más rápido en la historia olímpica en ese momento, mientras que la carrera en sí misma fue la final olímpica de 100 m más rápida, colocando a seis mujeres por debajo de 11 segundos. Jeter obtuvo la plata en el mejor tiempo de la temporada de 10.78 s, el segundo más rápido en la historia olímpica, y Campbell-Brown obtuvo el bronce en 10.81 s. Con su victoria, Fraser-Pryce se unió a las estadounidenses Wyomia Tyus (1964, 1968) y Gail Devers (1992, 1996) como las únicas mujeres en defender un título olímpico de 100 m. Días más tarde en la final de los 200 m, Fraser-Pryce bajó su récord personal a 22.09 s. Sin embargo, no pudo superar a Allyson Felix de los EE. UU., quien obtuvo el oro en 21.88 s. Fraser-Pryce más tarde obtuvo una segunda medalla de plata en el relevo de 4 × 100 m
, corriendo junto a Campbell-Brown, Sherone Simpson y Kerron Stewart. Su tiempo de finalización de 41.41 s fue un nuevo récord jamaicano, pero muy por detrás del récord mundial de los Estados Unidos de 40.82 s.