Il ajoute trois autres départs en séries éliminatoires. Choisi comme lanceur partant des Cardinals pour la troisième partie de leur Série de division face aux Nationals de Washington, il blanchit l'adversaire en cinq manches et deux tiers pour la victoire dans un gain de 8-0 de Saint-Louis. Il frappe de plus deux coups sûrs, dont un double, dans cette partie. Dans la deuxième partie de la Série de championnat de la Ligue nationale de baseball 2012 contre les éventuels champions du monde, Carpenter alloue en quatre manches lancées cinq points, dont trois non mérités, aux Giants de San Francisco, et subit une défaite. Avec les Cards à une victoire de passer en finale, Carpenter amorce la sixième partie de la série mais accorde de nouveau cinq points, dont trois non-mérités, en quatre manches et, malgré six retraits au bâton, est encore le lanceur perdant.