I januar 2012 ble han utnevnt til MOT-ambassadør i Ålesund. Under EM i Falun i mai ble Lundanes dobbelt europeisk mester etter å ha løpt inn til gull på både lang- og mellomdistansen. Samme år ble Lundanes verdensmester for andre gang da han 19. juli løp inn til gull på langdistansen i Le-Chalet-á-Gobet utenfor Lausanne i Sveits – et løp som i ettertid har blitt karakterisert som «tidenes langdistanse» etter at han vant med to minutter og 52 sekunders margin ned til sølvvinner og hjemmefavoritt Matthias Merz. Det ble ytterligere en medalje i dette verdensmesterskapet, ettersom Lundanes var ankermann på Norges stafettlag som løp inn til andreplass etter å ha tapt et tett oppgjør mot Tsjekkias Jan Procházka. Øvrige løpere på det norske laget var Magne Dæhli på første etappe og Carl Waaler Kaas på andre etappe.