Durante los Juegos Olímpicos de Londres 2012, Ye consiguió la mejor marca del año en la tercera serie clasificatoria de los 400 metros estilos, con un tiempo de 4:31,73. En la final, además de lograr la medalla de oro, batió el récord mundial femenino de la disciplina, con un tiempo de 4:28,43. Los últimos 50 metros los realizó en 28,93 segundos, siendo más rápida que el campeón olímpico masculino, Ryan Lochte, que los recorrió en 29,10 segundos, aunque en el global nadó 23 segundos más lenta que el estadounidense.