2012. aasta Londoni suveolümpiamängudel jätkas Villars oma programmi, kvalifitseerudes kahele ujumisvõistlusele. Ta tõi välja FINA B-standardse sisenemise aja 59,57 (100 m liblikas) Euroopa meistrivõistlustel Debrecenis Ungaris ja 2:01,47 (200 m vabast stiilist) olümpiamängudel Zürichis. 100 meetri liblikas
Villars purustas oma enda Šveitsi rekordi 59,42 sekundis, jagades teise etapi seitsmekümne kuuenda koha ja Hispaania Judit Ignacio Sorribes'i esimese mängude päeva. 200 m vabas stiilis, Villars sõitis teiseks koht esimesel soojus 1,06 sekundit taga Thailandi Natthanan Junkrajang, väljaspool tema isiklik parim 2:03.55. Villars ei jõudnud poolfinaali, sest ta oli eelvalimistel kolmekümne esimesena.