Completa la següent frase: En els Jocs Olímpics d'estiu de 2012 a Londres, Schmitt va guanyar un total de cinc medalles: tres d'or, una de plata i una de bronze. En el seu primer esdeveniment, el releu d'estile lliure de 4 × 100 metres, Schmitt va guanyar el bronze amb Missy Franklin, Jessica Hardy i Lia Neal, amb l'equip dels EUA que va acabar tercer darrere dels equips de releu femenins d'Austràlia i els Països Baixos. A la cama de l'àncora, Schmitt va aconseguir un temps de 53,54 segons i l'equip va acabar amb un temps total de 3:34,24, un rècord nord-americà. Schmitt va guanyar la primera medalla olímpica individual de la seva carrera, una de plata, en els 400 metres d'estil lliure, i al fer-ho, va establir el rècord nord-americà per a l'esdeveniment. El seu temps de 4:01.77 era només 0.32 segons per darrere de la guanyadora Camille Muffat. En el seu segon i últim esdeveniment individual, els 200 metres d'estil lliure, Schmitt va guanyar l'or al mateix temps que va establir un nou rècord olímpic de 1:53.61, que també va ser un nou rècord nord-americà. En la cursa, Schmitt va guanyar amb un marge de 1,97 segons sobre Muffat. En el
En el releu de 4×200 metres d'estil lliure, Schmitt va guanyar el seu segon or després de passar a l'australiana Alicia Coutts i liderar el camp amb una divisió de 1:54.09 com a cama d'ancora. També a l'equip guanyador del releu de 4 × 200 metres hi havia Missy Franklin, Dana Vollmer i Shannon Vreeland. En la seva última prova, el releu de 4×100 metres, Schmitt va guanyar l'or amb Missy Franklin, Rebecca Soni i Dana Vollmer. A la etapa d'estile lliure, Schmitt va registrar un temps de 53,25, i l'equip nord-americà va establir el rècord mundial amb un temps de 3:52,05, millorant el rècord xinès de 3:52,19 establert el 2009.