Ljúka eftirfarandi setningu: Í ágúst 2012 vann Belmonte tvö silfurverðlaun á Ólympíuleikunum í London. Fyrsta verðlaunin sem hún vann var silfurverðlaun í
200 metra fiðrildi. Þetta var ekki aðeins fyrsta ólympíumedillinn hennar, heldur var það fyrsti medalinn sem spænsk fædd kona vann í sund á Ólympíuleikum, og það var fyrsti medalinn fyrir Spánn í einhverri íþrótt á Ólympíuleikunum 2012. Seinni verðlaun hennar var einnig silfurverðlaun, í þetta sinn í 800 metra frjálsum stíli á eftir 15 ára gamla Katie Ledecky og á undan heimsmetinu Rebecca Adlington. Hún varð fyrsta spænska sundkonan til að vinna tvö Ólympíumedalir.