Fjórum árum síðar, Choi hæfist til tveggja sundgreina á Ólympíuleikunum 2012 í London með því að hreinsa FINA A-staðal innritunartímum 2:13.00 (200 m einstaklings samskeyti) og 2:08.81 (200 m fiðrildi) frá FINA World Championships í Shanghai, Kína. Í 200 m einstaklingsmeðferð lauk Choi í fjórða deild í sjötta sæti með 0,19 sekúndu á eftir Sophie Allen frá Bretlandi og lækkaði tíma sinn á Ólympíuleikunum í 2:14.91. Hún varð tuttugu og fjórða í undankeppninni og komst ekki lengra í undanúrslitin. Ólíkt fyrri Ólympíuleikjum sínum skoraði Choi tíunda besta tíma í 200 metra fiðrildi, 2:08.45
til ađ tryggja sér sæti í undanúrslitunum í morgun. Choi náði ekki að komast í úrslitakeppnina, þar sem hún kláraði hálfleikinn með þriðja hægasta tíma 2:08.32.