На Олимпийских играх 2012 в Лондоне сборная Великобритании считалась фаворитом как в групповой гонке, так и в раздельной. В групповой гонке Уиггинс был одним из развозящих для Марка Кавендиша, однако команда Великобритании отпустила группу отрыва слишком далеко и не смогла к финишу его настичь. В индивидуальной гонке с раздельным стартом Уиггинс, стартовавший вторым с конца, уверенно выиграл гонку обойдя Тони Мартина на 42 секунды. Уиггинсу выпала честь поучаствовать в церемонии открытия Олимпиады, где он вышел в жёлтой майке, поприветствовал публику и пробил в гигантский колокол, дав старт церемонии открытия Игр.