Dina Olimpiade Usum Panas 2012, Felix bersaing dina opat acara: 100 méter
, 200 méter, 4 × 100 méter relay, jeung 4 × 400 méter relay, nempatkeun kalima dina 100 méter jeung unggul emas di tilu séjén, sahingga jadi awéwé Amérika munggaran meunang tilu emas di athletics di Olimpiade saprak Florence Griffith-Joyner di Olimpiade Usum Panas 1988. Dina final munggaranna, final 100 méter, manéhna nempatkeun kalima kalayan catetan pribadi 10.89 detik. Final 200 méter, balapan anu anjeunna éléh dua kali dina Olimpiade Usum Panas 2004 sareng 2008 ka saingan Jamaika, Veronica Campbell-Brown, kabuktian janten usaha katilu anu suksés nalika anjeunna meunang dina 21,88 detik, ngalegaan lapangan anu ditumpuk anu kalebet Campbell-Brown, 2012 Olimpiade 100 méter medali emas Shelly-Ann Fraser-Pryce, 2012 Olimpiade 100 méter medali perak Carmelita Jeter, sareng 2012 Olimpiade 400 méter medali emas Sanya Richards-Ross. Felix ngaluncurkeun blok kalayan mimiti anu héran anu hébat sareng sami sareng atlit Jamaika anu kaluar tina kurva sateuacan mundur dina 50 méter terakhir pikeun ngamankeun medali emas Olimpiade individu anu ditunggu-tunggu. Shelly-Ann Fraser-Pryce meunang pérak jeung Carmelita Jeter meunang medali perunggu.