La final de los 100 m de Londres, en la que Usaín Bolt participó, fue considerada como la mejor de todos los tiempos. La carrera involucró a los cuatro velocistas que hasta ese momento ostentaban las mejores marcas de la prueba: Justin Gatlin, Asafa Powell, Yohan Blake y el mismo Bolt; además, siete de los finalistas habían tenido tiempos por debajo de los diez segundos en las semifinales.
Aunque Bolt no tuvo un buen arranque, cuando encontró su ritmo se dirigió a la meta sin contratiempos y se llevó su segunda victoria consecutiva en Juegos Olímpicos con un tiempo de 9,63s., el segundo mejor de la historia y nueva marca olímpica de la prueba.
También ganó en los 200m, y se convirtió en el primero en la historia olímpica en repetir tanto en esa prueba como en los 100m. Lo hizo con un tiempo de 19,32s. y le siguieron Yohan Blake (19,44s.) y Warren Weir (19,84s.), por lo que Jamaica acaparó el podio. Con todo, él aseveró que no estaba en las "condiciones adecuadas", ya que sentía una molestia en la espalda cuando dejaba la curva. Tras la victoria, se proclamó como una "leyenda" y se equiparó al estadounidense Michael Johnson.
El 11 de agosto, como había sucedido en los Juegos de Pekín, cerró con su tercera presea dorada en el relevo 4×100 m, y otro récord mundial y olímpico de 36,84s., esta vez junto a Nesta Carter, Michael Frater y Yohan Blake. El equipo de Jamaica se convirtió en el primero en defender el título desde que Estados Unidos lo hizo en 1976.