ב-2012 באולימפיאדת ארצות הברית באומהה, נברסקה, המפגש ההסגירתי עבור הקבוצה האולימפית של ארצות הברית, הנסן ניצח בגמר 100 מטר בגרף, והכשיר אותו לשחות בתחרות זו ובסבב 4×100 מטר באולימפיאדת הקיץ 2012. הוא גם התחרה ב-200 מטר במסלול החזה וסיים במקום הרביעי. באולימפיאדת הקיץ של 2012 בלונדון, הנסן סיים במקום השלישי במדף 100 מטר לשטיפה, וזכה במדליית ברונזה, וזכה במדליית זהב כחבר של נבחרת ארה"ב המנצחת במדף 4×100 מטר.
אני לא יודע. בסיום המשחקים החליט הנסן כי המשחקים האולימפיים של 2012 יהיו המפגש האחרון שלו. הוא פרש מהספורט של השחייה.