Il dispute ses premières compétitions « indoor » en 2012. Aux championnats du monde en salle d'Istanbul, Mohammed Aman devient, à dix-huit ans seulement, le plus jeune champion du monde masculin en s'imposant en finale du 800 m en 1 min 48 s 36, devant le Tchèque Jakub Holuša et le Britannique Andrew Osagie. Sixième des Jeux olympiques de Londres, où il porte son record personnel à 1 min 43 s 20, il remporte la Ligue de diamant 2012 en s'imposant notamment lors du dernier meeting de la saison, au Weltklasse Zurich. Auteur d'un nouveau record personnel en 1 min 42 s 53, il devance une nouvelle fois David Rudisha.