Quatre anys més tard, Choi es va classificar per a dues proves de natació als Jocs Olímpics d'estiu de 2012 a Londres, superant els temps d'entrada estàndard de la FINA A de 2:13.00 (200 m individual) i 2:08.81 (200 m papallona) dels Campionats del Món de la FINA a Xangai, Xina. En els 200 m individual, Choi va acabar en sisena posició per 0,19 de segon darrere de la britànica Sophie Allen, rebaixant el seu temps olímpic a 2:14.91. Va quedar en el 24è lloc en les eliminatòries preliminares, i no va avançar cap a les semifinals. A diferència dels seus Jocs Olímpics anteriors, Choi va registrar el desè temps més ràpid de 2:08.45 en els 200 metres papallona.
per assegurar-se el seu lloc a les semifinals en les eliminatòries de la matinada. Choi no va poder classificar-se per a la final, ja que va acabar la semifinal amb un tercer temps més lent de 2:08.32.