Lors des Jeux olympiques de Londres, Michaël Llodra est associé en double à Jo-Wilfried Tsonga. La paire française, tête de série , élimine successivement David Nalbandian/Eduardo Schwank (6-3, 7-5), les Indiens Leander Paes/Vishnu Vardhan (7-6, 4-6, 6-3), les Brésiliens Marcelo Melo/Bruno Soares (6-4, 6-2), puis les Espagnols David Ferrer/Feliciano López (6-3, 4-6, 18-16) mais échoue en finale face aux Américains Bob et Mike Bryan (6-4, 7-6), remportant cependant la médaille d'argent.