Í sumarólympíuleikunum 2012 unnu Bandaríkin gullverðlaunin í fjórða sinn á fimm Ólympíuleikum með því að sigra Japan 2<unk>1 fyrir framan 80.203 aðdáendur á Wembley Stadium, met fyrir kvenna knattspyrnuleik á Ólympíuleikunum. Bandaríkin komust áfram til að mæta Japan fyrir gullverðlaunin eftir úrslitaleik heimsmeistaramóts kvenna 2011
, unnið af Japanum í vítaspyrnukeppni, með því að vinna örugglega einn af stærstu leikjum sem aðeins keppast með sigrum sem nefnd eru hér að framan. Í undanúrslitakeppninni gegn Kanada voru Bandaríkjamenn þrisvar á eftir áður en höfuðspyrna Alex Morgan á þriðju mínútu meiðslatíma í lok 30 mínútna framlengingar lyfti liðinu til 4-3 sigurs. Sigurmark Morgans (123 ') er nú nýjasta markið í FIFA-keppni. Ólympíuleikarnir í London voru í fyrsta sinn sem USWNT vann alla leiki á leið til gullverðlauna og setti ólympíuleikskrá kvenna með 16 mörkum. Wambach skoraði fimm mörk í fimm leikjum í röð, sem er bandarískt og ólympískt met, en Morgan og Rapinoe leiddu liðið með fjórar stoðsendingar hvor, sem stafaði af því að liðið var í jafntefli um 10 stig. Með því að skora bæði mörkin í úrslitaleik Ólympíuleikanna 2012 er Carli Lloyd eina konan í sögunni sem skoraði sigurmark í aðskildum gullólympíuleikjum (2008 og 2012).