2012年伦敦时间8月4日，北京时间8月5日，在陈定所参加的伦敦奥运会男子20公里竞走比赛中，陈定在前半段与其他另几位选手并驾齐驱，后半程陈定发挥实力取得领先，并在离终点约2000米左右就牢固地确立了自己的优势，最后以1小时18分46秒的成绩获该项目的冠军，同时打破该项目的奥运会纪录。这也是2012年夏季奥林匹克运动会中国代表团在本届奥运上第一块也是唯一一块田径项目的金牌，同时也是自1984年中国大陆参加奥运会以来首次获得该项目的冠军。