A finales de julio, Kómova participó en los Juegos Olímpicos de Londres 2012. Calificó primera para el All-Around con un puntaje de 60.632, tercera para la final de barras asimétricas con 15.833 puntos y segunda para la final de la barra de equilibrio con 15.266 puntos. En la final por equipos, contribuyó con: 15.833 puntos en salto, 15.766 en barras asimétricas y 15.033 en la barra de equilibrio, finalizando el equipo ruso en segundo lugar. En el All-Around, se posicionó segunda con 61.973 puntos. Kómova dijo, «Me siento orgullosa de lo que he hecho hoy, aunque estoy un poco decepcionada porque quería ganar el oro. Creo que lo hice bien, el salto no fue muy exitoso, pero en general me fue bien». En las finales, se posicionó quinta en barras asimétricas con 15.666 puntos y octava en la barra de equilibrio con 13.166 puntos.