轮对阵爱尔兰的比赛中，在意大利队只有获胜才有可能晋级的情况下，巴洛特利下半场第74分钟替补出场，于第89分钟时接到派路开出的角球禁区线附近踢出高难度的凌空抽射破门，协助意大利2:0取胜并以小组第二名的身份惊险出线。在2012年6月28日，波兰华沙国家体育场欧洲国家杯准决赛，巴洛特利在上半场分别接到队友卡斯辛奴和蒙度利禾的精准妙传，两度攻破德国队门将纽亚把守的球门，帮助球队以2:1战胜了夺冠热门德国队。7月1日对阵西班牙的欧洲杯决赛赛事中，被寄予厚望的意大利竟以0:4惨败于对手，巴洛特利在赛后流下泪水