A les proves olímpiques dels Estats Units de 2012 a Omaha, Nebraska, la qualificació dels Estats Units per als Jocs Olímpics de 2012, Gemmell va entrar a l'equip olímpic dels Estats Units per primera vegada en acabar primer en els 1.500 metres d'estil lliure amb un temps de 14:52.19. Als Jocs Olímpics d'estiu de 2012 a Londres, va quedar novè en les preliminars dels 1.500 metres d'estil lliure
amb un temps de 14:59.05, i no va avançar entre els vuit primers a la final de l'esdeveniment.