Bei den Turn-Europameisterschaften 2011 in Berlin gewann Nguyen die Goldmedaille am Barren als erster Deutscher nach Helmut Bantz 1955. Außerdem holte er die Bronzemedaille am Reck. Ein Jahr später verteidigte er in Montpellier den Europameister-Titel am Barren. Im Jahr 2012 wurde er für die Olympischen Spiele in London nominiert und gewann im Einzel-Mehrkampf die Silbermedaille hinter dem japanischen Olympiasieger Kōhei Uchimura. Es war die erste Einzel-Mehrkampf-Medaille für einen männlichen deutschen Turner seit 76 Jahren. Zuletzt gewannen Alfred Schwarzmann und Konrad Frey Gold und Bronze bei den Olympischen Spielen 1936. Im Einzelwettkampf am Barren konnte er hinter dem Chinesen Feng Zhe ebenfalls Silber gewinnen. Auch hier lag der Gewinn einer Olympiamedaille durch einen deutschen Turner, Sven Tippelt bei den Olympischen Spielen 1988, bereits 24 Jahre zurück. Im April 2013 gewann Nguyen die Gesamtwertung der Weltcupserie. Bei den Einzeleuropameisterschaften 2013 verpasste er am Barren mit 15.500 Punkten nur knapp die Bronzemedaille, die sich der Russe Dawid Beljawski (15.533) sicherte. Im Finale an den Ringen belegte er lediglich den achten Platz. An der Turn-WM 2013 nahm er aus Gründen der Regeneration nicht teil.