孙杨将在伦敦奥运会中参加男子200米自由泳、400米自由泳、1500米自由泳以及4x200米自由泳接力的比赛。
7月28日下午17:58分孙杨参加400米自由泳预赛，4月29日凌晨2:51分孙杨参加400自由泳决赛。
7月29日17点24分孙杨参加200米自由泳预赛、30日凌晨2点36分半决赛、31日凌晨2点41分决赛。
31日18点45分男子4x200米自由泳接力预赛，8月1日凌晨3点46分决赛。
8月3日17点27分，孙杨参加1500米自由泳预赛，8月5日凌晨2点36分决赛。
孙杨获得了两金一银一铜。分别是：
1、男子400米自由泳获得金牌
2、男子1500米自由泳获得金牌
3、男子200米自由泳获得银牌
4、男子4x200米自由泳接力获得铜牌
奥运会上孙杨打破的记录是14分34秒14。
2012年伦敦奥运会在男子1500米自由泳比赛中，孙杨以14分31秒02的成绩摘得金牌，并再次打破世界纪录。
2012年在伦敦奥运会进行的男子1500米自由泳决赛中，孙杨在出发后不久就确立了领先优势，750米过后，孙杨逐渐拉大了与其他选手的距离，最终以绝对优势夺得冠军。在他触壁后，加拿大选手科克伦到达终点，成绩是14分44秒46
