Elle rejoint l'équipe Ibis Cycles pour la saison sur route 2012. Lors des championnats du monde 2012, qui servent de répétition générale avant les Jeux olympiques de Londres, elle remporte deux autres médailles d'or en poursuite par équipes et en omnium. Elle s'annonce comme la favorite de ces deux épreuves pour les Jeux olympiques organisés à domicile. En , lors des JO, elle participe à la domination des cyclistes britanniques durant les épreuves sur piste (7 titres sur 10). Elle remporte une médaille d'or lors de la poursuite par équipes (avec Danielle King et Joanna Rowsell). L'équipe avec un temps de 3 min 14 s 051, établit le record du monde de la discipline. Entre les courses pré-olympiques et la finale des Jeux olympiques, les trois coureuses sont alignées six fois ensemble et battent à six reprises ce record du monde. Deux jours plus tard, elle remporte également l'or lors de l'omnium, faisant d'elle une double championne olympique pour ses premiers Jeux olympiques.