Pitkämäkeä käytettiin näkyvästi Helsingin EM-kilpailuiden 2012 mainonnassa. Pari viikkoa ennen kisoja Suomen Urheiluliitto päätti kuitenkin vähentää merkittävästi tai lopettaa hänen käyttämisensä EM-mainonnan johtotähtenä. Kevään aikana Pitkämäki ei ollut kyennyt kertaakaan heittämään yli 80 metrin kilpailuheittoa ja oli epävarmaa, valittaisiinko häntä lainkaan mukaan Suomen EM-joukkueeseen. Pihtiputaan Keihäskarnevaaleilla hän heitti 83,87 ylittäen 80 metrin rajan ensimmäistä kertaa yli vuoteen. Tulos oikeutti kilpailun voittoon. Keihäskarnevaalien jälkeen SUL:n hallitus valitsi Pitkämäen mukaan Helsingin EM-kisoihin, joissa hän selviytyi karsinnoista loppukilpailuun tuloksella 80,66. EM-finaalissa Pitkämäen paras heitto kantoi 74,89 metriä, ja hänen sijoituksensa oli 11. Kuortaneen Eliittikisoissa 22. heinäkuuta Pitkämäki heitti kauden parhaansa 84,90 voittaen kilpailun. Lontoon olympiakisoissa 2012 Pitkämäki sijoittui viidenneksi tuloksella 82,80. Tukholman timanttiliigassa elokuussa 2012 Pitkämäki voitti heitettyään 86,98, joka oli hänen paras tuloksensa kolmeen vuoteen. Hän voitti myös Zürichin timanttiliigan kilpailun. Ruotsi-ottelussa Pitkämäki voitti keihään tuloksella 86,86.