Merkulova voitti vuonna 2012 Tashkentin maailmanmestaruuskilpailun ja yksittäisten laitteiden finaalin pallo, kehä ja keila. Kilpailee joukkuetoverinsa Evgenia Kanaevan kanssa vuoden 2012 Euroopan mestaruuskilpailussa
, Daria Kondakovan ja Daria Dmitrievan sijasta, jotka molemmat loukkaantuivat, hän otti kaikenlaisen hopeamitalin. Itävallassa heinäkuussa 2012 pidetyssä Grand Prix Vorarlberg -kilpailussa Merkulova voitti pronssimitalin kaikkialla Kanaevan ja Dmitrievan jälkeen sekä hopean kehän finaalissa. Minskin MM-sarjassa hän sijoittui neljänneksi Liubov Charkashyn jälkeen ja voitti hopean kerhojen finaalissa. Hänet nimitettiin Venäjän nimelliseksi toiseksi osallistujaksi yksittäiseen kaikkialla vuoden 2012 kesäolympialaisissa Lontoossa Kanaevan rinnalla, mutta Dmitrieva korvasi hänet Venäjän lopullisissa osallistumisissa 2. elokuuta 2012 Merkulovan jalkavamman vuoksi.