决赛中赢得铜牌，是为香港历史上第三面奥运奖牌，亦是香港历史上首面铜牌。她在竞轮赛第一轮失利，但是通过了复活赛晋级。在决赛，她排在第二线道。电单车司机引领6位车手慢慢提速，车手首五圈半不能够超越引领员。电单车驶开后，进入最后两圈半冲刺，东道主英国的维多利亚·彭德尔顿冲上头位。李慧诗则紧追中国的郭爽，又成功避开后方的法国追兵，最后以第三名过终点，获得香港在历届奥运会中的首面铜牌。恒生银行透过《恒生优秀运动员奖励计划》向她发放了75万港元现金奖励。战毕奥运会后，李慧诗继续参加世界盃分站赛事。2012-2013