Preparando-se para os Jogos Olímpicos de Verão, em Londres, Davis foi ordenado por seu treinador a perder peso ou seria dispensado do time da Grã-Bretanha. Ele perdeu mais de 32 kg em dezoito meses e sua esgrima melhorou: no final da temporada 2009-10, Davis ocupava o 346.º lugar do ranking e subiu gradativamente para o 29.º lugar na véspera das Olimpíadas. Com isso, ele foi qualificado graças às vaga para os anfitriões. No evento individual, Davis foi derrotado em sua primeira partida, sendo eliminado pelo pentacampeão mundial Peter Joppich, da Alemanha. No evento por equipes, a Grã-Bretanha venceu o Egito na primeira rodada, mas foi derrotada pela Itália. Após as rodadas de colocação, a equipe anfitriã terminou no sexto lugar geral.