Fuldfør følgende sætning: På Diamond League-begivenheden i Paris den 6. juli 2012 løb Greene en personlig rekord på 47,84 sekunder i andenpladsen efter Javier Culson for at komme endnu tættere på den britiske rekord i 400 meter med forhindringer. Greene blev udvalgt til at være kaptajn for det britiske atletikhold til OL i London i 2012, som en af favoritterne til en medalje. I den første runde af 400 m med forhindringer vandt Greene sin heat i 48,98s, den hurtigste tid i runden. I semifinalen kørte Greene langsomt, og sluttede som fjerde og kvalificerede sig kun til finalen som den hurtigste taber. I finalen sluttede Greene som fjerde bag 2004-olympiske mester Félix Sánchez, overraskelse amerikaneren Michael Tinsley og Javier Culson, der løb langsommere end han havde i semifinalen. Efter løbet indrømmede Greene stor skuffelse, og skyldte forstyrrelse i hans træning forårsaget af en knæskade om vinteren. Greene løb også i finalen af
4 × 400 meter stafet, da det britiske hold sluttede fjerde, kun 0,13 sekunder fra en medalje.