Sebastian Bayer gebruikte het jaar 2012 door zijn zevende en achtste nationale titel (een indoor- en outdoortitel) te veroveren. In dit olympische jaar liet hij zijn vorm zien bij de Europese kampioenschappen in Helsinki: ook hier zegevierde hij met een afstand van 8,34 m. Bij de Olumpische Spelen van Londen kwalificeerde Bayer zich ternauwernood voor de finale van het verspringen, ten koste van landgenoot Christian Reif en Eusebio Cáceres die dezelfde afstand sprongen, maar een mindere tweede poging hadden, waardoor zij zich niet bij de eerste twaalf voegden. Ook in de finale waren de verschillen klein. Bayer sprong 8,10 m: één centimeter achter de Zweed Michel Torneus, twee achter de Amerikaan Will Claye en zes achter de Australiër Mitchell Watt. Bayer werd uiteindelijke vijfde.