Neljä vuotta myöhemmin Choi pääsi kahteen uima-urheilutapahtumaan Lontoon kesäolympialaisissa 2012, kun hän saavutti FINA A-standardin 2:13.00 (200 m yksittäinen sekoitus) ja 2:08.81 (200 m perhos) FINA-maailmanmestaruudesta Shanghaissa, Kiinassa. 200 m: n yksittäisessä yhdistelmässä Choi pääsi neljännen erän kuudenneksi 0.19 sekunnin jälkeen Iso-Britannian Sophie Allenin jälkeen ja laski olympiakurssinsa 2:14.91: een. Hän sijoittui kaksikymmentäneljänneksi ennakkootteluissa, eikä edistynyt semifinaaliin. Toisin kuin edellisissä olympialaisissa, Choi saavutti kymmenennen nopeimman ajan 2:08.45 200 metrin perhosella.
Hän voittaa puolifinaalin aamupäivän esiotteluissa. Choi ei päässyt finaaliin, koska hän pääsi puolifinaaliin kolmanneksi hitaimman ajan 2:08.32.