Matsumoto tävlade i tre grenar för Japan vid olympiska sommarspelen 2012 i London. Hon blev utslagen i försöksheatet på 50 meter frisim. Matsumoto var även med i Japans lag som tog sig till final på 4 x 100 meter frisim och 4 x 200 meter frisim, där de slutade på sjunde respektive åttonde plats.