第三輪結束，西班牙的馬德裏被淘汰出局。
進入到關鍵的第四輪投票，現在隻剩下倫敦和巴黎兩個最具競爭力的候選城市，競爭已進入到白熱化階段。
很快第四輪投票結果出來了，倫敦獲得54票，巴黎得到50票，最終倫敦以4票的微弱優勢險勝巴黎，成為第30屆夏季奧運會的主辦城市。
隨後國際奧委會主席羅格在感謝了新加坡民眾和申辦國家及5個候選城市後，向世人大聲宣布：第30屆夏季奧運會的主辦權屬於倫敦。
至此，倫敦正式進入2012年奧運會的籌備階段。
從2008年起，倫敦市便開始將倫敦地下的東倫敦線、北倫敦線加長，新建碼頭區輕便鐵路，引進新的高速電車日本子彈列車，新增飛機航線，特別是新增了倫敦飛波特蘭的國際航線，及飛南安普敦的國內航線。
2011年2月22日，耗資9400萬英鎊、擁有6000個座位的倫敦奧運會自行車館正式落成，這是倫敦奧林匹克公園第一個完工的新建場館。
至2011年底，水上項目中心、手球和曲棍球場館以及奧運村等均順利建成。
除新建場館外，倫敦還對既有的13處場館進行了改擴建。
其中，溫布利球場擴建為奧運會足球賽賽場，全英草地網球俱樂部改建後將承辦奧運會網球比賽。
而2.5平方公裏的倫敦東部將建設為奧林匹克公園。
倫敦奧運會的主會場是斯特拉特福德奧林匹克體育場（倫敦碗），溫布利大球場等為次體育場。
2012年，倫敦政府緊急立法改正1994年實施的《星期天商店營業法》，使商家在倫敦奧運會期間的周日可如往常一樣開門迎客。
2012年7月，威廉王子和他的妻子凱特·米德爾頓以及他的弟弟亨利王子出任2012年倫敦奧運會的官方大使，三人將充分利用自身的感召力，提升民眾對奧林匹克價值觀和殘奧價值觀的認識。
隨著2012年倫敦奧運會的臨近，火炬傳遞也提上了日程。
2012年5月10日，聖火在奧運會的發源地雅典正式采集。
2012年5月18日，2012年倫敦奧運會聖火交接儀式在希臘泛雅典體育場舉行。
倫敦奧組委主席塞巴斯蒂安·科從希臘奧委會主席卡手中接過奧運會聖火點燃火種。
由中國體操名將李寧和希臘舉重奧運冠軍迪馬斯共同傳遞，最終兩人一起點燃聖火盆。
2012年5月19日，聖火從英格蘭最西南端的海角蘭茲角開始傳遞。
倫敦奧組委確定的奧運火炬傳遞路線全長約8000英裏（約12800公裏），95%的英國人可以在離家不到10英裏（約16公裏）的地方目睹火炬傳遞。
整個火炬傳遞過程曆時70天左右，由8000名火炬手完成，每天大約有115人參與，途經1000多個社區。
2012年6月6日，聖火抵達愛爾蘭首都都柏林。
2012年7月27日，聖火抵達倫敦奧運會開幕式主會場“倫敦碗”。
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