Viết tiếp cho đoạn này - Tại Thế vận hội Mùa hè 2012 ở London, Thoman đã giành huy chương Olympic đầu tiên của mình, một huy chương bạc, trong môn chạy lưng 100 mét. Trong trận chung kết, Thoman đứng thứ hai sau người Mỹ Matt Grevers với thời gian 52,92. Ông cũng giành được huy chương vàng bơi lội chân lưng cho đội tuyển Hoa Kỳ chiến thắng trong vòng sơ bộ của 4 × 100 mét liên tiếp
.