Viết tiếp cho đoạn này - Tại Thế vận hội Mùa hè 2012 ở London, Cielo kết thúc thứ 6 trong 100 mét tự do
, với thời gian 47.92 giây. Vàng đã đi đến Nathan Adrian (47.52 giây), tiếp theo là James Magnussen (47.53 giây) và Brent Hayden (47.80 giây). Tại mốc 50 mét, Cielo đã có sự chia tách nhanh nhất với thời gian 22,60 giây. Trong 50 mét tự do, nơi Cielo là người được yêu thích để giành huy chương vàng, anh đứng đầu trong bán kết, đồng với Cullen Jones, với thời gian 21,54 giây. Nhưng trong trận chung kết, anh kết thúc với thời gian tồi tệ hơn so với vòng bán kết, nhưng đã giành được huy chương Olympic thứ ba của mình, huy chương đồng, với thời gian 21,59 giây. Người chiến thắng là người Pháp Florent Manaudou với thời gian 21,34 giây. Kỷ lục Olympic của Cielo là 21,30 giây được thiết lập vào năm 2008 vẫn được giữ.