Il 17 aprile 2012, Bumgarner accettò un'estensione del contratto con i San Francisco Giants della durata di sei anni per un valore complessivo di 35,56 milioni di dollari fino alla stagione 2017, con un'opzione da 12 milioni per il 2018 e il 2019. Il 12 giugno all'AT&amp;T Park di Houston contro gli Astros, giocando in battuta, Bumgarner effettuò il suo primo baseball in carriera. Al termine della stagione conquistò il suo secondo anello, con i San Francisco Giants che vinsero le World Series 2012.