Scrivi una continuazione per questo paragrafo - Alle Olimpiadi estive del 2012 a Londra, Cielo ha finito sesto nei 100 metri stile libero
, con un tempo di 47.92 secondi. L'oro è andato a Nathan Adrian (47,52 secondi), seguito da James Magnussen (47,53 secondi) e Brent Hayden (47,80 secondi). Alla meta dei 50 metri, Cielo ha fatto il split più veloce con un tempo di 22,60 secondi. Nel 50 metri stile libero, dove Cielo era il favorito per vincere l'oro, si classificò primo nella semifinale, pari a Cullen Jones, con un tempo di 21,54 secondi. Ma nella finale, ha finito con un tempo peggiore rispetto al semifinale, ma è riuscito a guadagnare la sua terza medaglia olimpica, un bronzo, con un tempo di 21,59 secondi. Il vincitore è stato il francese Florent Manaudou con un tempo di 21,34 secondi. Il record olimpico di Cielo di 21.30 secondi stabilito nel 2008 è ancora in vigore.