北京时间8月4日凌晨，2012伦敦奥运会游泳比赛在伦敦水上运动中心结束男子100米蝶泳决赛争夺。菲尔普斯在半程仅以第7名转身的情况下依靠强有力的后半程冲刺，最终以51秒21的成绩率先触壁，继男子200米个人混合泳后再次完成了个人项目的三连冠壮举，其个人奥运金牌数达到了史无前例的17枚，总奖牌数则创纪录的增至21块。南非90后小将勒克洛斯和俄罗斯选手科罗特什金落后0.23秒并列获得亚军。

　　四年前在北京菲尔普斯以0.01秒的最微弱优势击败克罗地亚好手卡维奇成功卫冕，此次“菲鱼”将向三连冠目标发起冲击。决赛中除菲尔普斯、卡维奇之外，还有在200米蝶泳比赛中最后绝杀菲鱼的南非选手勒克洛斯，三人分列第4、6和5泳道，其中值得一提的是勒克洛斯是八位决赛选手中唯一的90后选手。菲尔普斯依然戴着艳色大耳机入场，并且左肩还搭着一条白色浴巾。现场观众给予了“菲鱼”热烈的掌声。

　　比赛开始后，菲尔普斯并不占优，擅长前半程的克罗地亚名将卡维奇则很快处于领先位置。在50米转身时，卡维奇以23秒57率先转身，德国的德尔比勒和波兰选手泽尔尼亚克分列二、三位。菲尔普斯落后卡维奇0.38秒在半程时仅排名第7位，南非小将勒克洛斯更是最后垫底转身。

　　不过最后50米冲刺时，菲尔普斯和勒克洛斯速度惊人，而卡维奇则显得后劲不足。在距离终点还有20米处菲尔普斯已经稍稍领先，不过“菲鱼”的到边仍不够好，好在全力触壁时还是赢得了这场比赛，成绩为51秒21，甚至还不如他在半决赛时游出的50秒86的成绩，这一成绩如果放在北京奥运会只能排名第五。在看台上观战的菲尔普斯的母亲也紧张的垂下了头，不过由于南非好手勒克洛斯最后还是稍逊一筹，最终勒克洛斯和俄罗斯选手科罗特什金最终同以51秒44的成绩完赛，从而并列获得亚军。