Fire år senere, under Sommer-OL 2012 i London vant hun to olympiske gullmedaljer, i duett sammen med Svetlana Romasjina og i lag. Det russiske laget vant lagkonkurransen foran og Kina og Spania. De andre på laget var Anastasija Davydova, Marija Gromova, Elvira Khasianova, Aleksandra Patskevitsj, Svetlana Romasjina, Daria Korobova og Alla Sjisjkina.