На летних Олимпийских играх 2012 года в Лондоне Андреева вновь приняла участие в соревнованиях марафонцев. Уже с первых километров дистанции Юлия начала отставать от лидирующей группы. По ходу всего забега киргизская бегунья располагалась в 7-м десятке. К финишу Андреева пришла спустя 2:36:01 после старта, что позволило ей занять итоговое 60-е место, но после того, как в 2014 году за допинг была дисквалифицирована китаянка Ван Цзяли, финишировавшая 58-й, Андреева переместилась на одну строчку вверх, став 59-й.