כתוב המשך לקטע זה - באולימפיאדת 2012, מאטסודה זכה בשתי מדליות. הוא הגן על מדליית הברונזה שלו ב-200 מטר פרפר ושחה את רגל הפרפר עבור קבוצת ההסדרה של יפן שזכתה במדליית הכסף ב-4 × 100 מטר.
עם רוסוקי אירי, קוסוקי קיטג'ימה, וטקורו פוג'י. הוא גם שחה ב-100 מטר פרפר, שם הוא שוויו במקום השישה עשר במחזורי הגמר, ולאחר מכן הפסיד במשחק שחייה עם בנג'מין סטארקה מגרמניה, והוציא אותו מהחצי הגמר.