El 1 de julio de 2012 se proclamó campeón de Eurocopa por primera vez, tras vencer a Italia por 4-0 en la final. Juan Mata anotó el último de los goles que dieron el título a España tras recibir un magistral pase de Fernando Torres (bota de oro de la competición). En julio de 2012, fue incluido en la lista de dieciocho jugadores que participaron representando el fútbol de España en los Juegos Olímpicos de Londres 2012.