Viết tiếp cho đoạn này - Mellouli đã giành được 2 huy chương (1 vàng trong marathon 10km và 1 đồng trong phong cách tự do 1500m
) tại Thế vận hội Mùa hè 2012 được tổ chức tại London, Vương quốc Anh. Ông trở thành người đầu tiên giành huy chương trong cả bể bơi và bơi nước ngoài trong cùng một Thế vận hội.