Les Giants connaissent en 2012 une gagnante de suite, remportent huit parties de plus qu'en 2011 et présentent leur meilleur fiche victoires-défaites (94-68) en saison régulière depuis 2003. Ils remportent pour la seconde fois en trois ans le titre de la division Ouest de la Ligue nationale, alors qu'ils devancent par 8 parties les Dodgers de Los Angeles. La saison est marquée notamment par le match parfait lancé par Matt Cain. San Francisco, de retour en séries éliminatoires pour la première fois depuis leur triomphe en Série mondiale 2010, amorce les matchs d'après-saison du mauvais pied en perdant les deux premières rencontres de leur Série de divisions contre Cincinnati, mais ils enlèvent les trois matchs suivants pour passer en Série de championnat de la Ligue nationale. Là, ils laissent les Cardinals de Saint-Louis prendre les devants 3 victoires à 1, pour finalement les vaincre dans la limite de 7 parties. Les Giants gagnent leur deuxième Série mondiale en trois ans lorsqu'ils balaient en quatre matchs les champions de la Ligue américaine, les Tigers de Détroit.