Antoinette Nana Djimou participe au concours de l'heptathlon des Championnats d'Europe 2012 d'Helsinki. Lors de la première journée de compétition, elle bat son record personnel au 100 m haies en 13 s 11, avant de franchir au saut en hauteur, de lancer au lancer du poids, et d'établir son meilleur temps de l'année sur en 24 s 52. Le lendemain, la Française bat deux nouveaux records personnels en atteignant la marque de au saut en longueur et en réalisant un jet à au lancer du javelot. Elle conclut son heptathlon en signant, sous la pluie, le temps de sur , établissant là encore sa meilleure marque de l'année. Totalisant à l'issue des sept épreuves, elle améliore de son précédent record datant de , et devient championne d'Europe de l'heptathlon, devant les Lettones Laura Ikauniece et Aiga Grabuste .