Bei der Schlussfeier der Olympischen Sommerspiele 2012 in London interpretierte Sheeran im August 2012 zusammen mit Nick Mason von Pink Floyd, Richard Jones (The Feeling) und Mike Rutherford (Genesis) vor einem Millionenpublikum den Pink-Floyd-Song "Wish You Were Here". Ebenfalls 2012 erschien "Everything Has Changed", das Ed Sheeran zusammen mit Taylor Swift geschrieben und als Duett aufgenommen hat. Der Song wurde auf Swifts Album "Red" veröffentlicht. 2013 steuerte Sheeran zum Film "" den Titelsong "I See Fire" bei. Das Stück erreichte in vielen Ländern obere Platzierungen in den Charts.