200米个人混合泳比赛中，以2分08秒90的成绩击败了卫冕冠军库克尔斯、艾莉西亚·考特等名将，获得冠军，亦成为中国历来最年轻的单项世界冠军。
伦敦奥运扬名.2012年，叶诗文代表中国出战在英国伦敦举行的奥林匹克运动会游泳比赛女子200米及女子400米混合泳赛事。北京时间2012年7月29日凌晨，在孙杨为中国游泳队取得伦敦奥运会男子400公尺自由泳金牌后（中国男子游泳史上的第一枚奥运会金牌，破奥运会纪录），第一次参加奥运比赛年仅16岁的叶诗文在女子400米混合泳中亦以4分28秒4