Le 21 juin, quatre ans après son dernier titre, Sylvain Chavanel remporte pour la quatrième fois le championnat de France du contre-la-montre après 2005, 2006 et 2008, devançant Jérémy Roy de . Après avoir été longtemps leader virtuel, il termine ensuite troisième du prologue du Tour de France à Liège, devancé par Fabian Cancellara et Bradley Wiggins. Diminué par une bronchite, il abandonne lors de la  et se prépare pour les Jeux olympiques, où il est sélectionné par Laurent Jalabert pour la course en ligne et le contre-la-montre. Il effectue un contre-la-montre décevant, terminant à la , ralenti par sa roue qui touche le cadre de son vélo. Il prend la vingtième place de la course en ligne. En août, il prend la deuxième place de l'Eneco Tour, course par étapes du World Tour disputée en Belgique et aux Pays-Bas. Ce résultat assure à la France une place parmi les dix premières nations du World Tour, et par conséquent un effectif de neuf coureurs au championnat du monde sur route.