En els Jocs Olímpics d'estiu de 2012 a Londres, Beisel va marcar un temps de 4:31.68 en les preliminares dels 400 metres individual
- No. Va ser la primera en arribar a la final, i va rebre una medalla de plata per acabar en segon lloc darrere de la xinesa Ye Shiwen amb un temps de 4:31.27 a Ye de 4:28.46. També va guanyar una medalla de bronze en ocupar el tercer lloc en els 200 metres dorsal amb un temps de 2:06.55, darrere de l'americana Missy Franklin i la russa Anastasia Zuyeva.