Napisati nadaljevanje za ta odstavek - Thomas se je osredotočil na kolesarjenje za sezono 2012, ki je tekmovala na poletnih olimpijskih igrah v Londonu. Giro d'Italia je bila njegova prednostna naloga, preden se je osredotočil na dirkališče. Marca je Thomas zmagal na dirki Pariz-Nica, kjer je pomagal Bradleyju Wigginsu, da je osvojil skupno zmago. 4. aprila je bil Thomas član britanske ekipe, ki je osvojila zlato na svetovnem prvenstvu UCI Track Cycling.
v Melbourneu, z novim svetovnim rekordom 3:53.295 sekund. Z Benom Swiftom je osvojil srebrno medaljo. Thomas se je nato vrnil na cesto in zmagal na prologu Tour de Romandie.