Завърши следната фраза: На Олимпийските игри в Лондон, Фрейзър-Прайс спечели състезанието на 100 метра и полуфинала съответно за 11.00 и 10.85 секунди. Тя стига до финала като втората най-бърза квалификаторка след Кармелита Джетър, която измина 10.83 секунди във всеки от съответните си кръгове. В
На финала на 100 м, Фрейзър-Прайс беше най-бърза от блоковете с Джетър в близко преследване и в крайна сметка се наклони към финалната линия за тясна победа, за да защити титлата си. Нейното време от 10.75 секунди е второто най-бързо в олимпийската история по това време, докато самото състезание е най-бързото олимпийско финално състезание на 100 метра, поставяйки шест жени под 11 секунди. Джетър спечели сребро с най-доброто време за сезон 10.78 сек, най-бързото време за втори в олимпийската история, а Кембъл-Браун спечели бронз с 10.81 сек. С победата си, Фрейзър-Прайс се присъединява към американците Уомия Тайъс (1964, 1968) и Гейл Девърс (1992, 1996) като единствените жени, защитаващи олимпийска титла на 100 м. Няколко дни по-късно във финала на 200 м, Фрейзър-Прайс понижава личния си рекорд до 22.09 сек. Въпреки това, тя не успя да надмине Алисън Феликс от САЩ, която спечели златото с 21.88 сек. По-късно Фрейзър-Прайс печели втори сребърен медал в естафетата 4 × 100 м, състезавайки се заедно с Кембъл-Браун, Шерон Симпсън и Керън Стюарт. Тяхното време на финиширане от 41.41 секунди е нов ямайски рекорд, но далеч зад световния рекорд на Съединените щати от 40.82 секунди.