Quattro anni dopo, Choi si è qualificata per due eventi di nuoto alle Olimpiadi estive di Londra 2012, superando i tempi standard FINA A di 2:13.00 (200 m medley individuale) e 2:08.81 (200 m farfalla) ai Campionati del Mondo FINA di Shanghai, in Cina. Nel medley individuale sui 200 m, Choi ha chiuso il quarto turno al sesto posto con 0,19 di secondo dietro la britannica Sophie Allen, abbassando il suo tempo olimpico a 2:14,91. Si è piazzata ventiquattresima nelle fasi preliminari e non è avanzata ulteriormente nelle semifinali. A differenza delle sue precedenti Olimpiadi, Choi ha registrato il decimo tempo più veloce di 2:08.45 nei 200 m farfalla
per assicurarsi il posto per le semifinali nelle preliminari del mattino. Choi non riuscì a qualificarsi per la finale, finendo la semifinale con un terzo tempo più lento di 2:08.32.