En este Europeo de 2012, Deulofeu firmó una actuación estelar en semifinales ante , marcando dos de los tres goles de la selección, en un partido que concluyó 3–3 tras la prórroga y que se decidió en una tanda de penaltis en la que el jugador, anotó el quinto lanzamiento que daba el pase a la final a . En la final ante , dio la asistencia del gol de la victoria, tras una excepcional jugada atravesando la frontal del área.