Completa la següent frase: En els Jocs Olímpics d'estiu de 2012 a Londres, Agnel va guanyar un total de tres medalles: dues d'or i una de plata. En el seu primer esdeveniment, Agnel va ancorar un esforç de venir des de darrere en el releu d'estile lliure de 4 × 100 metres per guanyar l'or amb Amaury Leveaux, Fabien Gilot i Clément Lefert. Amb un dèficit de 0,55 s, Agnel va ser capaç de reduir-ho a un dèficit de 0,30 s a la marca de 350 metres. En els últims 50 metres, Agnel va superar a l'americà Ryan Lochte i França va guanyar amb un temps de 3:09:93 contra el temps dels Estats Units de 3:10:38. Agnel va nadar el temps més ràpid de la divisió de tot el camp amb un temps de 46.74, l'únic individu que va trencar 47 segons. L'endemà, Agnel va guanyar la seva segona medalla d'or als 200 metres d'estil lliure amb un temps de 1:43.14, el més ràpid de la història de la natació francesa i 1.79 segons per davant dels guanyadors de la medalla de plata Sun Yang i Park Tae-hwan. A la final, Agnel va liderar des de l'inici fins a la final, registrant un temps de 50.64 en els primers 100 metres i 52.50 en els últims 100 metres. El seu temps de 25.98 pels últims 50 metres va ser el més ràpid del camp. Agnel va guanyar la seva última medalla, una de plata, en el releu d'estile lliure de 4 × 200 metres darrere dels Estats Units amb Amaury Leveaux, Grégory Mallet i Clément Lefert. Va tenir el temps més ràpid del camp en la final amb un temps de 1:43.24 com a cama d'ancora. En la seva última prova, el
Els 100 metres lliures, Agnel va acabar quart amb un millor temps personal de 47.84, 0.04 s d'un segon fora de les medalles. La Federació Europea de Natació va nomenar a Agnel el nadador masculí europeu de l'any 2012.