Y aunque no consiguió los mismos 8 oros de Pekín 2008, las seis preseas que conquistó en estos Juegos Olímpicos fueron suficientes para que superara las 18 de la gimnasta Larissa Latynina. De las 22, 18 fueron doradas (6 en Atenas, 8 en Pekín y 4 en Londres), 2 de plata y 2 de bronce..

Su primera medalla en Londres fue la plata en los relevos de 4x100 libre, con un tiempo de 3:10, 38, y en los cuales hizo equipo con Cullen Jones, Ryan Lochte y Nathan Adrian..

La segunda presea también fue una plata, esta vez en los 200m mariposa, en la que fue superado por el sudafricano Chad le Clos..

Su primer oro sería el que le ayudaría a romper el récord de Latynina y lo consiguió el 31 de julio, en los relevos 4x200 m libre, en los que estuvo acompañado por Ryan Lochte, Conor Dwyer y Ricky Berens..

Su primera presea dorada individual en Londres llegó el 1° de agosto, en los 200m estilos, en la que ganó con un tiempo de 1:54, 27..

Su quinta medalla fue en los 100m mariposa, prueba en la que superó a le Clos y se quedó con el oro, con un tiempo de 51, 21..

Su cuarto oro en Londres fue en el relevo 4x100 metros estilos, en el cual hizo equipo con Matt Grevers, Brendan Hansen y Nathan Adrian, con lo que se despidió de la actividad deportiva..

Ese mismo día, el 4 de agosto, la FINA le entregó un trofeo que lo reconoció como el mejor atleta olímpico de la historia, que le fue concedido por sus 22 preseas..

En síntesis, Michael Phelps escribió con oro su historia en los Juegos Olímpicos, hizo hazañas casi imposibles, además de despedirse con honores del mundo deportivo..