第三轮结束，西班牙的马德里被淘汰出局。
进入到关键的第四轮投票，现在只剩下伦敦和巴黎两个最具竞争力的候选城市，竞争已进入到白热化阶段。
很快第四轮投票结果出来了，伦敦获得54票，巴黎得到50票，最终伦敦以4票的微弱优势险胜巴黎，成为第30届夏季奥运会的主办城市。
随后国际奥委会主席罗格在感谢了新加坡民众和申办国家及5个候选城市后，向世人大声宣布：第30届夏季奥运会的主办权属于伦敦。
至此，伦敦正式进入2012年奥运会的筹备阶段。
从2008年起，伦敦市便开始将伦敦地下的东伦敦线、北伦敦线加长，新建码头区轻便铁路，引进新的高速电车日本子弹列车，新增飞机航线，特别是新增了伦敦飞波特兰的国际航线，及飞南安普敦的国内航线。
2011年2月22日，耗资9400万英镑、拥有6000个座位的伦敦奥运会自行车馆正式落成，这是伦敦奥林匹克公园第一个完工的新建场馆。
至2011年底，水上项目中心、手球和曲棍球场馆以及奥运村等均顺利建成。
除新建场馆外，伦敦还对既有的13处场馆进行了改扩建。
其中，温布利球场扩建为奥运会足球赛赛场，全英草地网球俱乐部改建后将承办奥运会网球比赛。
而2.5平方公里的伦敦东部将建设为奥林匹克公园。
伦敦奥运会的主会场是斯特拉特福德奥林匹克体育场（伦敦碗），温布利大球场等为次体育场。
2012年，伦敦政府紧急立法改正1994年实施的《星期天商店营业法》，使商家在伦敦奥运会期间的周日可如往常一样开门迎客。
2012年7月，威廉王子和他的妻子凯特·米德尔顿以及他的弟弟亨利王子出任2012年伦敦奥运会的官方大使，三人将充分利用自身的感召力，提升民众对奥林匹克价值观和残奥价值观的认识。
随着2012年伦敦奥运会的临近，火炬传递也提上了日程。
2012年5月10日，圣火在奥运会的发源地雅典正式采集。
2012年5月18日，2012年伦敦奥运会圣火交接仪式在希腊泛雅典体育场举行。
伦敦奥组委主席塞巴斯蒂安·科从希腊奥委会主席卡手中接过奥运会圣火点燃火种。
由中国体操名将李宁和希腊举重奥运冠军迪马斯共同传递，最终两人一起点燃圣火盆。
2012年5月19日，圣火从英格兰最西南端的海角兰兹角开始传递。
伦敦奥组委确定的奥运火炬传递路线全长约8000英里（约12800公里），95%的英国人可以在离家不到10英里（约16公里）的地方目睹火炬传递。
整个火炬传递过程历时70天左右，由8000名火炬手完成，每天大约有115人参与，途经1000多个社区。
2012年6月6日，圣火抵达爱尔兰首都都柏林。
2012年7月27日，圣火抵达伦敦奥运会开幕式主会场“伦敦碗”。
