全日本選手権ロードレースがロンドン五輪最終選考レースとなり通常の6月より4月末に繰り上がったが、既に五輪代表には内定済みであったため、ツール・ド・ロマンディ出場のため欠場した。ロードレースの日本チャンピオンは土井雪広に移行した。5月5日、デンマークで開幕したジロ・デ・イタリア 2012に出場、ゼッケンは101番。タイムトライアルには日本チャンピオンジャージ姿で出走した。第3ステージでチームのエースマシュー・ゴスのアシストとしてゴスのステージ勝利に貢献するとともにステージ9位となった。第7ステージでは逃げ集団に入り、積極的に山岳ポイントや中間スプリントポイントを獲得。ゴスのリタイア後の第18ステージではステージ優勝を狙うエース扱いを受けるなどの活躍を見せ、最終的に4時間6分56秒遅れの総合121位で2年連続の完走を果たした。7月28日のロンドンオリンピック・マスドレースでは日本チームが新城との二人だけという布陣ながら序盤から逃げ集団に入り先頭にも立ち、終盤まで3位争いに加わって最終的には3位と同タイムの22位と健闘を見せた。タイムトライアルでは出走順の関係もありゴール後暫くは暫定金メダルの地位を得たがその後かわされ24位となった。8月7日のエネコ・ツアー第2ステージのチームタイムトライアルに於いてステージ優勝を果たし、表彰台に登壇した。
UCIワールドツアーのティレーノ〜アドリアティコに初出場するも、同大会期間中に東日本大震災が発生。第4ステージスタート前、参加選手全員の前に立ち黙禱している。個人的にはTwibbonを使い「ひとりじゃない」というメッセージをTwitter、Facebookで選手、関係者、ファンの多くの人と共有し、震災で被害を受けた人々に思いを伝えている。別府は「ひとりじゃない」とメッセージが書かれているリストバンドも発売した。その売上金全額を被災地に寄付した。その後、北のクラシック3連戦（ヘント～ウェヴェルヘム、ロンド・ファン・フラーンデレン、パリ〜ルーベ）全てで出場完走を果たす。ロンド・ファン・フラーンデレン、パリ〜ルーベでは日本人初の完走となり、モニュメントのすべてで完走を果たしたことになった。ツール・ド・ロマンディの最終日第5ステージでは集団ゴールスプリントで区間6位に入ったが、UCIポイント圏内区間5位に惜しくも届かず2007年以来のポイント獲得にはならなかった。2009年のツール・ド・フランス以来、2度目のグランツールとなるジロ・デ・イタリアに出場。第1ステージのチームタイムトライアルでチームは2位、個人としては8位となる。第10ステージでは3人で148キロメートルを逃げる見せ場を作りフーガ賞（逃げ賞）を獲得。最終的には2時間25分6秒遅れの67位で全21ステージの完走を果たした。6月に行われた全日本選手権個人タイムトライアルと全日本選手権ロードレースをともに5年ぶりに優勝し2種目の日本チャンピオンジャージを獲得するが、ツール・ド・フランス、ブエルタ・ア・エスパーニャともにメンバーに選ばれず、グランツールでの日本チャンピオンジャージお披露目とはならなかった。10月、ロンドンオリンピック代表選手に内定した。所属チームのレディオシャックが、2011年9月5日にレオパード・トレックと合併しチーム解体することを発表したため移籍先を探していたが、10月5日に新チーム、グリーンエッジと2年契約したことを発表された。
2月6日のチームのトレーニングキャンプからチームに合流。ミラノ〜サンレモに、ランス・アームストロングのリザーブとして出場。この出場によってモニュメント（=5大クラシックレース）の全てに出場したことになる。結果は10分遅れの113位。ヘント～ウェヴェルヘムには3年連続4度目の出場となったが、序盤でクラッシュに巻き込まれ途中リタイア。パリ〜ルーベでは、落車などの多くのトラブルに遭いながらも、ルーベの競技場までたどり着くがタイムアウトで順位は付かなかった。ブエルタ・ア・エスパーニャへの出場が予定されていたが、チームが招待されずこの年グランツール出場は果たせなかった。シャトールー・クラシック・ド・ランドルでは、エースとして走り、有力スプリンターに混じり4位に入った。世界選手権ロードレースでは、最終周回までメイン集団に位置し、9位に入った新城幸也のアシストをしながら自らも30位でゴールした。
ESRI は2008年6月24日に、2008年のアイルランド経済がわずかながらもマイナス成長となる見通しを示していたが、CIA The World Factbook によると2008年のアイルランドの GDP 成長率はマイナス3%となり、1983年以来のマイナス成長となった。また ESRI は2008年の経済見通しで、商品やサービスの生産が落ち込み、アイルランドは緩やかな景気後退となることを示した。ESRI は2009年から2010年にかけて景気が回復すると予想している。2008年9月、アイルランドはユーロ圏諸国ではじめて景気後退に突入した。アイルランド中央統計局による統計で不動産バブルの破裂と消費者支出の急落が明らかとなり、景気後退と「ケルトの虎」の終焉がはっきりと示された。2008年の第2四半期における GDP は、前年同時期と比べて0.8%のマイナスとなり、2四半期連続でマイナス成長となったことで景気後退が明確なものとなった。アイルランドの景気後退は1983年以来で、経済は成長の落ち込みで打撃を受け、またエコノミストは内需の落ち込みと輸出の伸び悩みから経済成長のマイナス幅が拡大して、2009年は不景気が深刻化すると予測している。2008年11月、ホットプレス誌のインタビューで、アイルランドの首相であるブライアン・カウエンは多くの国民がいまだにどれだけ財政が悪化しているということに気づいていないとして、「来年は世界的にきわめて困難な年となるだろう。私たちが耐え抜けると思えないような金融不安に苛まれているのだ」と述べている。アメリカ合衆国大統領バラク・オバマは選挙運動中に、他国に流出したアメリカの職や利益を戻すための法律の策定を公約した。この法律が成立すれば、アメリカの資本に大きく依存しているアイルランド経済にとって深刻な状況をもたらしかねない。2009年1月30日、クレジット・デフォルト・スワップの価格でギリシャのソブリン債を上回ったことで、アイルランドの政府債はユーロ圏でもっともリスクが大きいものとなった。2009年2月、カウエンは2009年のアイルランド経済について6.5%収縮するという見通しを示している。