-12、16-21、21-16）淘汰了日本名将佐佐木翔。半决赛中，林丹又以一个2-0（21-12、21-10）轻松拿下韩国好手李铉一，再次晋级奥运会男单决赛。决赛中林丹苦战三局，以2-1（15-21、21-10、21-19）最终逆转击败了马来西亚的李宗伟，成为首位在奥运会羽毛球男子单打项目中实现卫冕的运动员。但黄明志辱骂林丹事件令大马国民为其感到羞耻。
2013至今 世锦赛五度封王.奥运结束后，林丹宣布休假半年，并在2013年4月亚洲锦标赛再度亮相国际赛场。没有种子编号的他成功