Tulis kelanjutan untuk paragraf ini - Olimpiade 100 m final 2012 adalah lomba Olimpiade tercepat yang pernah ada: tujuh orang di bawah sepuluh detik. Bolt menang dalam 9,63 detik dan diikuti oleh Yohan Blake. Pelariannya 9.80 berarti bahwa ia melewatkan medali perunggu dengan seperseratus detik untuk rekan senegaranya Justin Gatlin. Gay terlihat kesal karena kegagalannya mencapai podium Olimpiade dan menangis selama wawancara pasca balapan, mengatakan, "Saya merasa seperti saya berlari dengan lapangan dan saya hanya datang pendek". Final relay
Gay membawa medali Olimpiade pertamanya dan rekor waktu Amerika 37,04 detik bersama Trell Kimmons, Gatlin, dan Ryan Bailey. Meskipun menyamai rekor dunia sebelumnya, Amerika meraih medali perak di belakang Jamaika, yang timnya memperbaiki rekor itu dengan dua persepuluh detik. Namun, ia kemudian dicabut medali ini setelah gagal tes narkoba pada tahun 2013; hal ini juga membuat sisa tim relai kehilangan medali mereka. Dalam dua perlombaan 100 m Diamond League terakhir, ia berlari 9,83 sebagai runner-up di pertemuan Athletissima, di mana Yohan Blake menyamai waktu terbaik pribadi Gay, dan palsu mulai di seri 100 m Weltklasse final.