Phelpsi viimane võistlus oli 4x100 meetri vaheseis
kus ta võitis oma karjääri 18. kuldmedali ja 22. üldmedali. Võites 4 kuld- ja 2 hõbemedaali, lõpetas Phelps 2012. aasta olümpiamängud, olles kolmandat korda järjest olümpiamängude edukam ujuja.