Andika mwendelezo kwa aya hii - Katika Olimpiki ya Majira ya joto ya 2012, Felix alishindana katika matukio manne: mita 100, mita 200, mita 4 × 100 relay
, na 4 × 400 mita relay, kuweka ya tano katika mita 100 na kushinda dhahabu katika wengine watatu, hivyo kuwa mwanamke wa kwanza wa Marekani kushinda dhahabu tatu katika riadha katika Olimpiki tangu Florence Griffith-Joyner katika Olimpiki ya 1988 Summer. Katika fainali yake ya kwanza, fainali ya mita 100, alichukua nafasi ya tano na rekodi ya kibinafsi ya sekunde 10.89. Fainali ya mita 200, mbio alizopoteza mara mbili katika Olimpiki ya Majira ya joto ya 2004 na 2008 kwa mshindani wa Jamaica, Veronica Campbell-Brown, ilithibitika kuwa jaribio lake la tatu la mafanikio kwani alishinda kwa sekunde 21.88, akishinda uwanja uliowekwa ambao ulijumuisha Campbell-Brown, 2012 Olimpiki ya mita 100 medali ya dhahabu Shelly-Ann Fraser-Pryce, 2012 Olimpiki ya mita 100 medali ya fedha Carmelita Jeter, na 2012 Olimpiki ya mita 400 medali ya dhahabu Sanya Richards-Ross. Felix aliibuka kutoka kwa vikwazo na kuanza kwa nguvu ya kushangaza na alikuwa sawa na wanariadha wa Jamaika wakitoka kwenye curve kabla ya kuondoka katika mita 50 za mwisho kupata medali yake ya dhahabu ya Olimpiki ya kibinafsi inayosubiriwa kwa muda mrefu. Shelly-Ann Fraser-Pryce alishinda medali ya fedha na mwenzake wa Marekani Carmelita Jeter alichukua medali ya shaba.