C 2012 года начала выступать на дистанции 20 километров. 18 февраля заняла 2-е место на чемпионате России, показав время 1:26.30. Она более минуты уступила победительнице Эльмире Алембековой. 13 мая стала победительницей Кубка мира по спортивной ходьбе, который проходил в её родном Саранске. Она выиграла с результатом 1:27.38, опередив на 55 секунд занявшую 2-е место Ольгу Каниськину. 6 июля Всероссийская федерация лёгкой атлетики объявил состав олимпийской сборной России по лёгкой атлетике, в числе которых была Елена Лашманова. Заход на 20 километров на Олимпиаде в Лондоне состоялся 11 августа. С самого старта заход возглавила Ольга Каниськина, за ней в непосредственной близости была китаянка Лю Хун. За ними с небольшим отставанием шла лидирующая группа, включая Лашманову. Первые четыре километра Елена шла на 8-й позиции. Постепенно обгоняя своих соперниц, к отметки 12 километров она вышла на 3-е место, хотя отставание от лидера было 43 секунды. К отметке в 16 километров Елена вышла на 2-е место и далее начала постепенно приближаться к лидирующей Каниськиной. За 2 километра до финиша она проигрывала лидеру 17 секунд. Когда до финиша оставалось около 200 метров, Лашманова вышла на первое место и выиграла олимпийское золото с новым мировым рекордом — 1:25.02, который и по сей день остаётся непревзойдённым. Елена Лашманова превзошла предыдущий мировой рекорд Веры Соколовой — 1:25.08. Она стала самой молодой олимпийской чемпионкой по спортивной ходьбе.