2012 aasta suveolümpiamängudel, 400 meetri üksikvõistluse kolmandas etapis
Ta ujus 4:31.73, mis on kaks sekundit parem kui tema eelmine parim aeg 2010. aasta Aasia mängudel. Finaalis võitis ta kuldmedali ja murdis maailmarekordi (millel oli Stephanie Rice alates 2008. aasta suveolümpiamängudest) ajaga 4:28.43, mis on veel kolm sekundit parem, ujudes viimase 50 meetri 28,93 sekundiga. Ye aega viimase 50 meetri jooksul võrreldi Ryan Lochte'i, vastava meeste võistluse võitjaga, kes ujus seda veidi alla viiendiku sekundi aeglasemalt 29.10-s. See tõi kaasa Ye'i dopinguvastaste süüdistuste. Kommentatorid viitasid aga sellele, et need kaks korda on eksitavad. Lochte'i üldine aeg oli 23,25 sekundit kiirem, 4:05.18, kui Ye'i, ja kõigi kaheksa finalistide aeg meeste 400 m IM-is oli vähemalt 10 sekundit kiirem kui Ye'i aeg. Kui Lochte sai võistluse vabastiili etapis löögi, oli tal oma vastaste suhtes mugav eelis, samas kui Ye oli sel hetkel oma võistluse ajal USA ujuja Elizabeth Beiselist veel keha pikkusega taga. Phil Lutton, "Brisbane Times" spordijuht, märkis, et Ye "peab Beiselist mööda sõitma". Kaks Kansase ülikooli teadlast analüüsisid 2600 ujuja tulemusi ja leidsid, et Ye paranemine ei ole ebatavaline.