Napíšte pokračovanie pre tento odsek - Po získaní výberu súťažiť na Letných olympijských hrách 2012 sa Meilutytė stala najmladším litovským plavcom, ktorý súťažil na moderných olympijských hrách. Vo svojej prvej súťaži, v pretekoch na 100 metrov prsou, sa Meilutytė umiestnila na prvom mieste s časom 1:05.56 a prekonala národný litovský plavecký rekord na 100 metrov prsou. V semifinále 100 metrov prsou sa Meilutytė tiež umiestnila na prvom mieste, keď zlomila svoj predtým stanovený litovský plavecký rekord a tiež zlomila európsky rekord žien na 100 metrov prsou s časom 1:05.21. Počas finále 100 metrov prsou vyhrala zlatú medailu s časom 1:05.47. Meilutytė súťažila aj v 50m voľným štýlom
, kde sa jej nepodarilo postúpiť do semifinále napriek tomu, že vyhrala svoj boj a stanovila nový národný rekord 25,55 sekúnd a 100 m voľným štýlom.