Napisati nadaljevanje za ta odstavek - marca 2012 je Paltrinieri osvojil italijanski naslov na 800 metrov svobodnega stila, dva meseca kasneje pa je na evropskem prvenstvu pustil vse v svojem sledilu.
v Debrecenu, porazil znane Madžarke Gergő Kis in Gergely Gyurta na 1500 m. Njegov čas 14:48,92 ga je kvalificiral za olimpijske igre in je bil takrat drugi najhitrejši plaval na 1500 m, s čimer je zlomil prvenstveni rekord. Treniral ga je Stefano Morini. Na poletnih olimpijskih igrah leta 2012 je 17-letni Italijanec napredoval v svoj prvi olimpijski final s četrtim najhitrejšim časom 14:50.11. V finalu je končal 5. v času 14:51,92.