Na EURU 2012 konaném v Polsku a na Ukrajině postoupila Francie se 4 body ze druhého místa do čtvrtfinále. V prvním utkání proti Anglii vychytal remízu 1:1. Pak Francie porazila Ukrajinu 2:0 a podlehla 0:2 Švédsku, Lloris odchytal obě utkání. Ve čtvrtfinále 23. června nestačil se svými spoluhráči na největšího favorita turnaje Španělsko, s nímž Francie prohrála 0:2.