На Открытом чемпионате Австралии 2012 года Боб и Майк вышли в финал, но не смогли взять трофей в четвёртый раз подряд, уступив Леандеру Паесу и Радеку Штепанеку. Также они смогли выйти в финал и на Ролан Гаррос, но вновь проиграли — на этот раз Максиму Мирному и Даниэлю Нестору. На Уимблдонском турнире Майк выиграл титул в миксте в паре с Лизой Реймонд. В начале августа братья Брайаны смогли выиграть ещё один значимый турнир. Они стали Олимпийскими чемпионами, победив на Олимпиаде в Лондоне. В финале за золотые медали Боб и Майк переиграли французский дуэт Микаэль Льодра и Жо-Вильфрид Тсонга со счётом 6-4, 7-6(2). Это позволило братьям завершить завоевание карьерного Золотого шлема. Выиграв Олимпиаду, Майк взял свой 84-й титул за карьеру и стал единоличным рекордсменом Открытой эры по числу турниров, выигранных в мужском парном разряде, превзойдя предыдущий рекорд, установленный Тоддом Вудбриджем. На Открытом чемпионате США братья Брайаны стали чемпионами в четвёртый раз в карьере. В финале они взяли реванш за поражение в Австралии у Паеса и Штепанека. Братья Брайаны вновь стали лучшей парой по итогам сезона, одержав в 2012 году семь побед на турнирах Мирового тура.