Etter å ha konsentrert seg kun om Europatouren i 2011, var McIlroy tilbake som medlem på PGA-touren foran 2012-sesongen. Han endte opp med å vinne pengelisten på begge tourene i 2012, et år der han blant annet vant det amerikanske PGA-mesterskapet for første gang, hans andre majortittel. Som i US Open året før var seiersmarginen på hele åtte slag.