Empat tahun kemudian, Choi lolos untuk dua acara renang di Olimpiade Musim Panas 2012 di London dengan menyelesaikan waktu masuk standar FINA A dari 2:13.00 (200 m medley individu) dan 2:08.81 (200 m kupu-kupu) dari Kejuaraan Dunia FINA di Shanghai, Cina. Dalam balapan berbaur 200 m, Choi menempati posisi keenam dengan selisih 0,19 detik di belakang Sophie Allen dari Inggris Raya, menurunkan waktu Olimpiadanya menjadi 2:14.91. Dia menempati posisi kedua puluh empat di babak penyisihan, dan tidak maju lebih jauh ke semifinal. Tidak seperti Olimpiade sebelumnya, Choi mencatat waktu tercepat kesepuluh dari 2:08.45 di 200 m kupu-kupu
untuk mengamankan tempatnya untuk semifinal pada pagi ini pemanasan awal. Choi gagal lolos ke final, karena ia menyelesaikan semifinal dengan waktu terlambat ketiga 2:08.32.