.2012年7月，李雪芮代表中国出战英国伦敦举行的奥林匹克运动会羽毛球比赛女子单打项目，被列为3号种子选手。在小组赛阶段，她轻松击败秘鲁的克劳迪亚·里韦罗·莫登斯和西班牙的卡罗列娜·马琳，顺利晋级淘汰赛；并在首二轮赛事先后以2比0击败中华台北的戴资颖和香港的叶姵延，杀入四强。在准决赛上，李雪芮直落两局（22-20、21-18）击败师姐汪鑫，晋级决赛。2012年8月4日，女单决赛在中国两名选手之间进行，最终李雪芮以2比1（21-15、21-23、21-17）力克世界第一的队友王仪涵，以「黑马」姿态为中国