Azpilicueta telah dimasukkan dalam skuad Sepanyol untuk Sukan Olimpik Musim Panas 2012 di London selepas terlepas aksi kejohanan UEFA Euro 2012. Sepanyol di tangga tercorot selepas seri dalam perlawanan akhir perlawanan, 0-0 ke atas Maghribi di Old Trafford.