Paulo Bento yönetiminde Euro 2012'ye katılan Portekiz takımında yerini alan Pepe, Danimarka ile oynanan ikinci grup maçında bir kafa golü kaydetti. Portekiz, Pepe'nin maçın adamı seçildiği mücadeleyi 3-2 kazandı. Yarı finalde İspanya'ya penaltılarla 4-2 yenilerek elendiler. Pepe, takımında penaltıyı gole çeviren iki isimden biri oldu. Pepe, turnuva sonunda bir kez daha turnuvanın en iyi kadrosuna dahil edildi.