Дания приняла участие в летних Олимпийских играх 2012 года в Лондоне, Великобритания, с 27 июля по 12 августа 2012 года. Национальный олимпийский комитет и Спортивная конфедерация Дании направили самую большую делегацию страны на Игры, после летних Олимпийских игр 1996 года в Атланте. В общей сложности 113 атлетов - 63 мужчины и 50 женщин - соревновались в 17 видах спорта, хотя еще два атлета выступали в качестве командных резервистов. Гандбол был единственным видом спорта в команде, в котором Дания принимала участие на этих Олимпийских играх.

В составе сборной Дании было несколько прошлых олимпийских чемпионов, один из которых защищался (мужская команда легкой бескоксовой четверки во главе с ветеранами-гребцами Эскильдом Эббесеном и Мортеном Йоргенсеном). Известными спортсменами были теннисистка Каролина Возняцки и пловчиха Лотте Фриис, завоевавшая бронзовую медаль в Пекине. Серебряный призер в мужском спринтерском байдарочном парном разряде в Пекине Ким Враэ Кнудсен был знаменосцем страны на церемонии открытия.

Команда Danmark и Датский спортивный союз (Dansk Idræts-Forbund, DIF) поставили перед собой цель завоевать восемь медалей в медальном зачете. Команда Danmark и DIF также считали, что Дания имеет лучшие шансы выиграть медаль в борьбе, пулевой стрельбе, велоспорте, гандболе, конных соревнованиях, гребле, легкой атлетике, бадминтоне и парусном спорте. По окончании Игр Дания на одно очко вышла за пределы медальной мишени.

Дания покинула Лондон с 9 медалями (2 золотые, 4 серебряные и 3 бронзовые), считаясь самой успешной Олимпиадой после 64 лет. Одну золотую медаль завоевали гребцы Расмус Куист и Мэдс Расмуссен в мужском легком весе в двойных скульптурах, а одну золотую медаль завоевал велогонщик на трассе Лассе Норман Хансен в первом в истории мужском омниуме. Другие медали были вручены команде в парусном спорте, стрельбе, бадминтоне и женской гребле. Несколько датских спортсменов, однако, почти не попали в медальный зачет в своих спортивных соревнованиях, в том числе двое из греко-римской борьбы.