Catro anos despois, Choi clasificouse para dúas probas de natación nos Xogos Olímpicos de Verán de 2012 en Londres ao superar os tempos de entrada estándar da FINA A de 2:13.00 (200 m medley individual) e 2:08.81 (200 m mariposa) dos Campionatos Mundiais da FINA en Shanghai, China. No medley individual de 200 m, Choi rematou a cuarta tempada no sexto lugar por 0.19 de segundo por detrás da británica Sophie Allen, baixando o seu tempo olímpico a 2:14.91. Ocupou o vigésimo cuarto lugar nas eliminatorias preliminares e non avanzou máis lonxe ás semifinais. A diferenza dos seus Xogos Olímpicos anteriores, Choi rexistrou o décimo tempo máis rápido de 2:08.45 nos 200 m borboleta.
para asegurar o seu lugar nas semifinais nas probas preliminares da mañá. Choi non conseguiu clasificarse para a final, xa que terminou a carreira de semifinais cun terceiro tempo máis lento de 2:08.32.