Täitke järgmine lause: 2012. aasta Londoni suveolümpiamängudel purustas ta taas oma Ameerika rekordi ja seadis olümpiamärgi, olles kestis 56,25 sekundit
100-meetrine liblikas kvalifikatsioon. 100 meetri liblikasõidu finaalis võitis ta kuldmedali ja seadis uue maailmarekordi oma ajaga 55,98. Vollmer võistles ka 4×200 meetri vabas stiilis reljees. Ta ujus teise etapi 1:56.02 ajaga, kui USA meeskond võitis kuldse kohaga 7:42.92. Oma viimases võistluses, 4×100 meetri vaheseis, võitis Vollmer koos Missy Franklini, Rebecca Soni ja Allison Schmittiga veel ühe kulla. Volmer näitas, et ta on jõudnud 55.48-ni, sest USA meeskond lõi uue maailmarekordi ajaga 3:52.05, mis on parem kui Hiina 2009. aasta varasem rekord 3:52.19.