ロンドン五輪の日本代表選手団の本隊が14日、帰国し、都内のホテルで解団式を行った。選手団331名（選手188名）、招待客184名が集まった式ではメダリスト全員に日本オリンピック委員会（JOC）がオリンピック特別賞を授与。村上幸史主将（陸上男子やり投げ）の介添で、吉田沙保里旗手（レスリング女子）から団旗が返還された。旗手を務め、レスリング女子55キロ級で３連覇を達成した吉田は「旗手は金メダルを獲れないというジンクスは耳に入っていて緊張していたが、いつも通りの自分のレスリングを信じて戦えて良かった」とホッとした表情で五輪の戦いを振り返った。
大会最終日の12日、レスリングの男子フリースタイル66キロ級で米満達弘（自衛隊）が決勝でスシル・クマール （インド）を破り、金メダルに輝いた。男子レスリングでの優勝はソウル五輪の小林孝至（フリースタイル48キロ級）、佐藤満（同52キロ級）以来24年ぶり。今大会、日本勢は金７、銀14、銅17の計38個のメダルを獲得し、これは８年前のアテネ大会を抜いて最多の個数となった。また、これで日本が夏季五輪で得たメダルは400個目。節目のメダルを最高の色で飾った。
大会最終日の12日、男子マラソンがロンドン市内のバッキンガム宮殿前ザ・マルを発着点に行われ、中本健太郎（安川電機）が２時間11分16秒で６位に入り、日本勢では２大会ぶりの入賞を収めた。金メダルはスティーブン・キプロティク（ウガンダ）。２時間８分１秒でケニアの２選手を抑え、同国では初優勝を果たした。他の日本勢は山本亮（佐川急便）が２時間18分34秒で40位、藤原新（ミキハウス）が２時間19分11秒で45位だった。
11日、男子ボクシングミドル級決勝が行われ、村田諒太（東洋大職）がエスキバ・ファルカン（ブラジル）を14対13の判定で下し、金メダルを獲得した。日本勢の金メダルは1964年東京大会の桜井孝雄（バンタム級）以来、48年ぶり。史上２人目の快挙となった。また、この結果、日本のメダル獲得数が37個となり、2004年アテネ大会と並び最多タイとなった。
11日、陸上・男子400メートルリレー決勝が行なわれた。予選と同じ山県亮太（慶応大）、江里口匡史（大阪ガス）、高平慎士（富士通）、飯塚翔太（中央大）の４選手で臨んだ日本は６番目でゴール。３番目に入ったカナダが失格となり、５位となった。金メダルは100メートル、200メートルで２大会２冠に輝いたウサイン・ボルトをアンカーにしたジャマイカで、世界新記録の36秒85で花を添えた。ボルトは史上初の２大会連続３冠を達成した。銀メダルにはナショナルレコード37秒04を記録した米国、銅メダルにはカナダの失格により、繰り上がったトリニダード・トバコが入った。
11日、レスリングの男子フリースタイル60キロ級で湯元健一（ALSOK）が３位決定戦でコールマン・スコット（米国）に敗れ、２大会連続のメダルはならなかった。前回銅の湯元は３回戦で、金メダルを獲得したトグラル・アスガロフ（アゼルバイジャン）に敗戦。敗者復活戦を勝ち抜いたが、前日の弟・進一（自衛隊）に続くメダルには届かなかった。
11日、女子バレーボール３位決定戦が行なわれ、日本はアジアの宿敵・韓国と対戦。第１セットからサーブで攻めた日本は、３−０でストレート勝ちを収め、1984年ロサンゼルス五輪以来、28年ぶりに銅メダルを獲得した。 −０ 韓国 （25−22､26−24､25−21）
10日、男子サッカー競技の３位決定戦が行われ、U-23日本代表が同韓国代表（アジアＡ組１位）と対戦した。日本は前半38分、FWパク・チュヨンのゴールで先制される。その後、同点ゴールを狙いにいくが、逆に得点を決められて突き放された。韓国は五輪で初めてメダル。関塚ジャパンのロンドン五輪は、悔しい結果で幕を閉じた。 ◇３位決定戦 （カーディフ） 【得点】 ［韓］ パク・チュヨン（38分）、ク・ジャチョル（58分）
10日、レスリングの男子フリースタイル55キロ級と同74キロ級が行われ、55キロ級の湯元進一（自衛隊）が３位決定戦でラドスラフ・ベリコフ（ブルガリア）を２−０で破り、銅メダルを獲得した。これで同階級のメダルは３大会連続。また、湯元は双子の兄・健一（ALSOK、北京大会60キロ級銅）に続き、兄弟揃ってメダリストとなった。
10日、ボクシング男子のミドル級準決勝が行なわれ、昨年の世界選手権銀メダリスト村田諒太（東洋大職）が、2009年世界チャンピオンのアボス・アトエフ（ウズベキスタン）と対戦。第１ラウンドは１−４でリードを許したものの、第２ラウンドではボディ攻撃で４−４と並ぶ。そして勝負の第３ラウンドで８−４と逆転し、13−12で破った。ボクシングでの日本勢の決勝進出は、1964年東京五輪バンタム級金メダリストの桜井孝雄（故人）以来、実に48年ぶりの快挙となった。11日の決勝ではエスキバ・ファルカン（ブラジル）と対戦する。
９日、女子サッカーの決勝が行われ、日本女子代表（なでしこジャパン、FIFAランキング３位）が米国女子代表（同１位）と対戦したが、敗れて銀メダルとなった。日本は前半８分、MFカーリ・ロイドに先制点を奪われ、その後もロイドに追加点を決められて突き放される。後半18分にFW大儀見優季（ポツダム）のゴールで１点差に詰め寄ったものの、追いつけなかった。敗れたとはいえ、男女を通じて五輪では初の銀メダル。日本サッカーの歴史に偉大な足跡を残した。 ◇決勝 （ロンドン） 【得点】 ［日］ 大儀見優季（63分） ［米］ カーリ・ロイド（８分、54分）
９日（現地時間）、陸上・男子200メートル決勝が行なわれ、ウサイン・ボルト（ジャマイカ）が100メートルに続いて金メダルを獲得。史上初めて100メートル、200メートルの２大会連続２冠達成という快挙を成し遂げた。
９日（現地時間）、女子バレーボール準決勝が行なわれ、日本は北京五輪金メダルのブラジルと対戦。第１セットからブラジルの高さに苦戦を強いられた日本は、最後まで自分たちのリズムを取り戻すことができず、ストレート負けを喫した。11日には、銅メダルをかけて因縁のライバル韓国と対戦する。 日本 ０− （18−25､15−25､18−25）
８日、レスリングの女子55キロ級、女子72キロ級が行われ、55キロ級の吉田沙保里（ALSOK）が決勝でトーニャ・バービーク（カナダ）を破り、アテネ大会から３連覇を達成した。これで９度の世界選手権優勝と合わせ、12度目の世界一。“霊長類最強の男”と謳われたアレクサンダー・カレリン（ロシア）に並ぶ金字塔を打ち建てた。 一方、72キロ級の浜口京子（ジャパンビバレッジ）は初戦でグゼル・マニュロワ（カザフスタン）に敗れた。勝ったマニュロアも準々決勝で敗れたため、浜口は３位決定戦への道が閉ざされ、３大会連続のメダルを逃した。2004年から採用された女子レスリングで日本勢は全階級でメダルを獲得していたが、初めて表彰台に上がれない結果となった。
８日、レスリング女子48キロ級決勝、63キロ級決勝が行なわれた。48キロ級では初出場の小原日登美（自衛隊）がマリア・スタドニク（アゼルバイジャン）と対戦。第１ピリオドを落としたものの、第２、第３ピリオドを奪って逆転勝ち。この階級で日本勢初となる金メダルに輝いた。一方、63キロ級決勝では、伊調馨（ALSOK）が景瑞雪（中国）と対戦。相手に１ポイントも与えない圧倒的な力をみせつけ、全競技を通して日本女子では初の五輪３連覇を達成した。
７日、男子サッカー競技の準決勝が行われ、U-23日本代表が同メキシコ代表（北中米カリブ海１位）と対戦した。日本は前半12分、FW大津祐樹（ボルシアMG）のゴールで先制。しかし、追いつかれて迎えた後半20分、FWオリベ・ペラルタに逆転弾を許す。その後、終了間際に１点を決められ、初の決勝進出はならなかった。敗れた日本は10日に行われる３位決定戦で、韓国（アジアＡ組１位）と対戦する。 ◇準決勝 （ロンドン） 【得点】 ［日］ 大津祐樹（12分） ［メ］ マルコ・ファビアン（31分）、オリベ・ペラルタ（65分）、ハビエル・コルテス（90分＋３）
７日、卓球の女子団体決勝が行なわれ、日本は連覇を狙う中国と対戦した。第１試合では福原愛（ANA）が今大会シングルス金メダルの李暁霞相手に第２ゲームを奪ったものの、１−３で落とした。第２試合の石川佳純（全農）は世界ランキング１位の丁寧から１ゲームも取れず、続く第３試合のダブルスでは石川、平野早矢香（ミキハウス）組が１ゲームを奪い、粘りを見せるも、結局１−３で敗れ、日本はセットカウント０−３のストレー負け。しかし、それでも男女通じて初のメダルとなる銀メダルを獲得し、日本卓球界に新たな歴史を刻んだ。 日本（福原愛、石川佳純、平野早矢香） ０− （福原 １−３ 李） （石川 ０−３ 丁） （石川、平野 １−３ 李、郭）
７日、女子バレーボール準々決勝が行なわれ、日本はアジアの強豪・中国と対戦。ファイナルセットの末、日本が３−２で勝利を収め、88年ソウル五輪以来、24年ぶりに準決勝進出を決めた。９日の準決勝では表彰台をかけ、ブラジルと対戦する。 −２ 中国 （28−26、23−25、25−23、23−25、18−16）
７日、体操男子の種目別平行棒の決勝が行われ、田中和仁（徳洲会）は15.500と0.066点差でメダルに及ばず、４位だった。また弟の田中佑典（コナミ）は15.100で８位に終わった。兄の和仁はきれいな倒立から演技を次々と決めたが、細かいミスが響き、団体に続くメダル獲得はならなかった。
６日（現地時間）、男子グレコローマンスタイル60キロ級３位決定戦が行なわれ、五輪初出場の松本隆太郎（群馬ヤクルト販売）がアルマト・ケビスバエフ（カザフスタン）に第３ピリオド１分７秒フォール勝ちし、銅メダルを獲得した。グレコローマンでは2000年シドニー五輪で銀メダルを獲得した永田克彦以来のメダルとなった。
６日、女子サッカーの準決勝が行われ、日本女子代表（なでしこジャパン、FIFAランキング３位）がフランス女子代表（同６位）と対戦した。日本は前半32分、FW大儀見優季（ポツダム）のゴールで先制すると、MF阪口夢穂（日テレ）の得点でリードを広げる。その後、フランスに１点を返されたものの逃げ切り、五輪では男女通じて史上初の決勝進出を決めた。この結果、初のメダルも確定し、決勝（９日）は米国（同１位）と対戦する。 ◇準決勝 （ロンドン） 【得点】 ［日］ 大儀見優季（32分）、阪口夢穂（49分） ［フ］ ル・ソメル（76分）
７日、体操女子の種目別段違い平行棒の決勝が行われ、鶴見虹子（日体大）が７位入賞を果たした。五輪の同種目で日本人が入賞するのは1984年ロサンゼルス大会の望月のり子以来、28年ぶり。鶴見は北京では個人種目別の平均台で８位入賞しており、個人でも２大会連続の入賞を収めた。
５日（現地時間）、卓球の女子団体準決勝が行なわれ、日本は北京五輪銀メダルのシンガポールに３−０で完勝し、決勝進出を決めた。五輪での日本のメダルは史上初となる。７日の決勝では中国と韓国の勝者と対戦する。
５日（現地時間）、陸上・男子ハンマー投げの決勝が行なわれ、室伏広治（ミズノ）が３投目に78メートル71をマークし、銅メダルを獲得した。金メダルは80メートル59を出したクリスティアン・パルシュ（ハンガリー）。一方、100メートル男子決勝ではウサイン・ボルト（ジャマイカ）が９秒63の五輪新記録で、北京に続いて２大会連続で金メダルに輝いた。
５日（現地時間）、フェンシングの男子フルーレ団体・決勝が行なわれ、日本は王者イタリアを相手に善戦したものの、39−45で敗れ、金メダルにはあと一歩及ばなかった。それでも銀メダルは団体では史上初の快挙となった。
