Viết tiếp cho đoạn này - Năm 2012, Thorkildsen đã đứng thứ tư tại Giải vô địch châu Âu ở Helsinki chỉ quản lý ba cú ném với kết quả tốt nhất là 81,55 mét sau khi bị chấn thương trong quá trình khởi động. Tại Thế vận hội Mùa hè 2012 ở London
anh ta ném 82.63 và kết thúc thứ sáu mà trở thành thứ năm vài năm sau khi loại bỏ người đoạt huy chương bạc ban đầu Oleksandr Pyatnytsya vì tội doping. Giải vô địch thế giới năm sau tại Moscow đã mang lại cho Thorkildsen vị trí thứ sáu với một cú ném 81,06 trong những gì hóa ra là lần xuất hiện cuối cùng của anh tại một cuộc thi vô địch lớn. Chấn thương đã buộc anh phải kết thúc mùa giải 2014 trước thời hạn trước Giải vô địch châu Âu. Sau đó, anh quyết định ngồi ra toàn bộ mùa giải năm 2015 nhưng nhằm mục đích trở lại vào năm 2016. Tuy nhiên, vào tháng 5 năm 2016, Thorkildsen tuyên bố nghỉ hưu từ thể thao.