Skryf 'n voortsetting vir hierdie paragraaf - By die Olimpiese Somerspele van 2012 in Londen het sy 'n persoonlike beste tyd van 57,42 sekondes behaal tydens die halfeindronde van die 100-meter vlinderwedloop
en na die eindstryd gevorder het. In die eindstryd het sy die wedloop in 57,48 geswem op pad na 'n sewende plek. "My doel was eintlik net om in die eindstryd te kom, en sodra ek dit gekry het, was dit net die kersie op die koek om in die eindstryd te kan meeding", het sy opgemerk. "So ek is opgewonde. Ek is so bly oor hoe ek dit gedoen het". Later by die spele het sy die vlinderbeen van die 4×100 meter medley-staf vir die Amerikaanse span tydens die voorlopige warmte geswem. Haar spanmaats het die afrigterfinaal gewen en Donahue 'n goue medalje verdien.