Kirjoita tämän kappaleen jatko - Lontoon kesäolympialaisissa 2012 Agnel voitti yhteensä kolme mitalia: kaksi kultaa ja yksi hopeaa. Ensimmäisessä kilpailussa Agnel ankkuroi 4×100 metrin vapaasti renkaat voittaakseen kultaa Amaury Leveauxin, Fabien Gilotin ja Clément Lefertin kanssa. Kun Agnel oli sukeltanut 0,55 sekunnin etäisyydellä, hän pystyi vähentämään sitä 0,30 sekunnin etäisyydeksi 350 metrin pisteelle. Viimeisten 50 metrin ajossa Agnel ohitti amerikkalaisen Ryan Lochteä ja Ranska voitti 3:09:93:n aikaan Yhdysvaltojen aikaan 3:10:38. Agnel ui koko kentän nopeimman split-ajan 46,74 sekunnin ajalla. Hän on ainoa, joka on ylittänyt 47 sekuntia. Seuraavana päivänä Agnel voitti toisen kultamitalinsa 200-metrin vapaasti uimalla 1:43,14:n ajanjaksolla, joka oli nopein aika Ranskan uintihistoriassa ja 1,79 sekuntia edeltänyt hopeamitalin voittajat Sun Yangia ja Park Tae-hwania. Finaalissa Agnel johti lähtö- ja maaliin ja teki 50.64:n ensimmäisen 100 metrin ajon ja 52.50:n viimeisen 100 metrin ajon. Hänen aikaansa 25,98 viimeisen 50 metrin ajossa oli ylivoimaisesti nopein kentällä. Agnel voitti viimeisen mitaliensa, hopeamitalin, 4 × 200 metrin vapaan tyylin risteyksessä Yhdysvaltojen jälkeen Amaury Leveauxin, Grégory Malletin ja Clément Lefertin kanssa. Hän oli nopein jaettu aika kentällä finaalissa 1:43,24:n ajan verran ankkurijalka. Viimeisessä kilpailussa, 100-metrin vapaasti.
Agnel pääsi neljänneksi omalla parhaalla ajallaan 47.84, 0.04 sekunnin päässä mitaleista. Euroopan uimariliitto nimesi Agnelin vuoden 2012 miesten eurooppalaiseksi uijaksi.