2012年7月28日至8月12日伦敦奥运会女子排球比赛在英国伯爵宫体育馆进行，共有包括中国女排在内的12支球队参赛。
12支球队分在A、B两个小组，A组有东道主英国、日本、意大利、俄罗斯、多米尼加和阿尔及利亚，中国女排则与美国、巴西、塞尔维亚、土耳其、韩国分在B组。
在小组赛首轮比赛中，分在B组的中国女排在先失一局的情况下连扳三局，以3:1逆转击败劲旅塞尔维亚，收获小组赛的“开门红”。
四局比分为16:25、25:18、25:13、25:12。
在小组赛的第2轮，中国女排迎战首次获得奥运参赛资格的土耳其女排。
两队经过四局激战后，中国队顶住了对手的冲击以3:1胜出，收获小组赛两连胜。
四局比分为25:20、25:20、29:31、25:22。
8月2日，小组赛第三轮激战继续进行，B组中排名前两位的中国队和美国队狭路相逢，中国女排在三局均有机会的情况下没能抓住，最终以0:3不敌美国队，遭遇小组赛的首场失利。
三局比分分别为24:26、16:25、29:31。
8月3日，暂列B组第三的中国女排挑战已经连折两阵的卫冕冠军巴西队。
中国队虽在两度落后的情况下顽强将大比分追平，却没能实现突破，最终以2:3惜败，遭遇小组赛两连败。
五局比分为16:25、25:20、18:25、30:28、10:15。
8月5日，小组赛最后一轮较量全面展开，B组的中国女排与亚洲老对手韩国女排对垒。
双方在经过五局激战后，中国女排以3:2险胜对手。
五局比分为28:26、22:25、25:19、22:25、15:10。
获胜的中国队赢得两分，惜败的韩国队进账1分，两队携手晋级8强。
小组赛战罢，A组的前四名俄罗斯、意大利、日本、多米尼加晋级八强，B组的前四名美国、中国、韩国、巴西携手杀进前八。
8月7日晚，伦敦奥运会女排1/4决赛全面展开，首场淘汰赛中国女排迎战老对手日本女排的挑战。
两队在激战五局后，中国队把握战机能力稍差，以2:3惜败，无缘四强。
五局比分为26:28、25:23、23:25、25:23、16:18。
落败的中国队继2000年悉尼奥运会后又一次无缘半决赛，日本女排则在时隔24年后再度入围奥运四强。
在另外三场1/4决赛中，巴西队3:2击败俄罗斯队，美国队3:0战胜多米尼加队，韩国队3:1击败意大利队。
这样巴西队、美国队、日本队、韩国队携手晋级四强。
在8月9日的半决赛中，先是美国队干净利落地以3:0击败韩国队，随后巴西队也以3:0轻松战胜日本队。
继2008年北京奥运会后，巴西女排与美国女排再度会师决赛。
决赛中，巴西女排在先失一局的情况下连扳三局，以3:1逆转击败世界排名首位的美国队，成功卫冕。
四局比分为11:25、25:17、25:20、25:17。
巴西女排也成为奥运女排历史上继前苏联和古巴后，第3支卫冕成功的球队，美国队遗憾再度与冠军失之交臂。
在季军争夺战中日本女排以3:0战胜韩国队，在时隔28年后再度斩获铜牌，韩国队在36年后重返四强名列第四，中国、多米尼加、意大利和俄罗斯四队获得并列第五名。
北京时间8月12日晚，2012年伦敦奥运男排展开了最后一个比赛日的争夺。
金牌争夺战在世界排名前两位的巴西和俄罗斯之间展开。此次已经是巴西男排连续第三届奥运会跻身决赛，俄罗斯则是在时隔12年后再度闯入决赛。
此役巴西男排的首发阵容为主攻丹特、穆里洛，副攻卢卡斯、西达奥，接应华莱士，二传布鲁诺和自由人塞尔吉奥。
俄罗斯男排率先登场的是主攻赫特伊、特尤金，副攻沃尔科夫、穆塞尔斯基，接应米哈伊洛夫，二传格兰金和自由人奥布莫察耶夫。
首局开局巴西队凭借穆里洛的后排突破以及限制米哈伊洛夫的进攻迅速以5:1超出。
俄罗斯队更换二传后稍有起色，短暂相持后，巴西男排凭借穆里洛的扣球以8:5领先进入第一次技术暂停。
暂停后巴西队拼发球收效不俗将比分拉开到11:6，西达奥的发球和拦网相继建功帮助本队在第二次技术暂停时以16:11占先。
卢卡斯的发球得分、华莱士突破命中以及米哈伊洛夫扣球被拦使得巴西队将领先优势扩大到20:13。
随后的比赛难有悬念，优势明显的巴西队依靠特尤金的发球失误以24:17领先获得局点。
俄罗斯队连追两分后，华莱士强攻下球帮助巴西男排以25:19先胜一局。
第二局巴西在0:2落后的情况下追至2平，并且在3平后凭借对手的失误和西达奥的发球连得两分以5:3反超。
随后丹特的探头球和华莱士的发球连得两分帮助巴西队以8:4领先进入第一次技术暂停。
俄罗斯队在将比分迫近到8:11后，巴西男排依靠对手的两次失误将比分再次拉开到13:8。
俄罗斯队再度将分差缩小到三分后，华莱士突破得手使得巴西队在第二次技术暂停时以16:12占先。
暂停后俄罗斯队连追三分仅以15:16落后，而巴西男排凭借华莱士、穆里洛的扣球以及穆塞尔斯基的失误连拿三分将领先优势扩大到19:15。
巴西队一攻相对稳定占据上风，西达奥的快攻得手让本队以24:19领先获得局点。
俄罗斯队挽救一个局点后，丹特强攻下球使得巴西队以25:20再胜一局，大比分2:0领先。
第三局俄罗斯队大幅变阵，副攻穆塞尔斯基改打接应，米哈伊洛夫出任主攻，副攻线由沃尔科夫和阿帕里科夫搭档。
开局两队比分交替上升直至7平后，俄罗斯凭借穆塞尔斯基的突破以8:7领先进入第一次技术暂停。
9平后，米哈伊洛夫发球失误、西达奥反击让巴西队连拿两分以11:9超出。
俄罗斯追至15平后，穆里洛强攻下球帮助巴西队在第二次技术暂停时以16:15占先。
暂停后卢卡斯的发球和穆塞尔斯基的失误让巴西将领先优势扩大到18:15。
紧追不舍的俄罗斯男排在19:22落后时依靠特尤金的强攻、发球以及穆塞尔斯基的反击连得三分追至22平。
俄罗斯队在对手三次领先获得赛点的情况下顽强相持到25平，随后本队又两次率先赢得局点。
双方战至27平后，穆塞尔斯基和沃尔科夫的拦网接连建功让俄罗斯队以29:27险胜扳回一局。
第四局巴西用老将吉尔伯托换下丹特。
俄罗斯在4:6落后的情况下追至6平，并且在7平后依靠华莱士的扣球失误在第一次技术暂停时以8:7占先。
12平后穆里洛发球失误、米哈伊洛夫的强攻以及穆塞尔斯基的扣球、发球让俄罗斯连得四分在第二次技术暂停时将领先优势扩大到16:12。
巴西队在一度落后七分的情况下顽强将比分迫近到21:23，好在俄罗斯男排顶住了对手的反扑以25:22再胜一局将大比分追至2平。
决胜局米哈伊洛夫的强攻和阿帕里科夫的拦网先后建功让俄罗斯队以2:0占先。
巴西队则凭借华莱士的突破与对手形成相持，关键时刻华莱士的扣球失误使得俄罗斯将比分拉开到6:3。
俄罗斯凭借穆塞尔斯基和米哈伊洛夫的强攻连续得分以8:4领先交换场地。
俄罗斯男排在10:6领先时依靠米哈伊洛夫的突破和对手的失误连拿三分将领先优势扩大到13:6。
巴西队虽在局末连救两个赛点，但穆塞尔斯基的一锤定音还是让俄罗斯男排以15:9赢得最后的胜利，从而以3:2逆转战胜巴西折桂。
此役俄罗斯队先后担纲副攻和接应两个位置的穆塞尔斯基个人斩获31分荣膺得分王，重炮米哈伊洛夫收获17分，老将特尤金进账12分。
巴西队的接应华莱士得到27分，主攻穆里洛和副攻西达奥分别获得18分和14分。
在此前进行的季军争夺战中，以老将为主的意大利男排经过四局激战以3:1力挫保加利亚摘得铜牌，四局比分为25:19、23:25、25:22和25:21。
这也是意大利队在时隔8年后再度站上奥运领奖台，保加利亚虽夺牌未果但第四的成绩已经是该队32年来的奥运最佳战绩。
此役意大利队的主攻萨瓦尼个人独得23分荣膺得分王，接应拉什科斩获18分。保加利亚的主攻阿莱克谢耶夫和接应V.尼科洛夫双双进账12分。
至此，经过八个比赛日的激烈角逐，2012年伦敦奥运男排比赛圆满落幕。
俄罗斯男排实现重大突破在32年后再摘奥运金牌，巴西男排连续两届奥运会屈居亚军，意大利男排在时隔8年后再度跻身三甲斩获铜牌，保加利亚男排创下32年来奥运最佳战绩名列第四。
阿根廷、德国、波兰和美国四队获得并列第五名，澳大利亚和塞尔维亚排名并列第九，英国和突尼斯位居并列第十一位。