小组赛首战，梦十队98-71击败法国队。杜兰特砍下全队最高分22分，外加9个篮板、2次助攻和2次封盖。科比贡献10分，詹姆斯虽然仅得9分，但是他送出全队最高的8次助攻。

第二战美国队110-63大比分战胜突尼斯男篮。在首节末段到次节前半段，凭借安东尼短短3分钟砍下8分的高效率，梦十队拉开差距。第三节安东尼靠精准的中远距离投篮完全轰碎了对手防线，令梦十队领先接近40分。本场安东尼6次出手全部命中，砍下全队最高的16分。第四节梦十队把主力都撤下场。本场比赛还发生一件趣事，突尼斯队主教练塔拉提在比赛暂停期间正蹲在场边进行战术布置，突然他扬手就给了面前一位突尼斯球员一记耳光。原来是该球员向主教练塔拉提提出向美国队的科比索要签名的要求，导致主教练十分恼怒。如果在落后47分的情况下球员提出向对手要签名，作为球队主教练自然不会高兴。

与尼日利亚队的小组赛第三战，美国人创下了诸多纪录。他们以156-73狂胜对手，156分创下奥运会得分纪录，全场分差83分，也是新的纪录。美国全场三分球46投29中，。甜瓜安东尼只打了·14分29秒，但全场三分球12投10中，得到37分，也是美国奥运史上个人最高分。

随后美国队小遇麻烦，但仍然用一波流的攻击击溃了立陶宛和阿根廷，詹姆斯与立陶宛比赛中得到20分、5个篮板和3个抢断，率队99-94获得胜利。与阿根廷队的美洲德比战，杜兰特三分球10投8中，飙下28分，吉诺比利得到16分，梦十队126比97全胜晋级淘汰赛。

伦敦北格林威治体育馆，美国队四分之一决赛中以119-86大胜澳大利亚队，詹姆斯拿下三双（11分14个篮板11次助攻-)，成为美国奥运历史上第一个砍下三双的球员。科比上半场一分未得，但在下半场飙中6记三分，全场10投6中拿下20分。美国队昂首挺进四强，再战阿根廷。这一次美国人还是没给黄金一代任何机会，109-83大胜晋级。美国队与西班牙连续两届奥运会决赛相遇。

2012年8月12日，梦十队在伦敦奥运决赛中以107-100击败西班牙，以全胜战绩收获奥运会金牌。杜兰特拿下30分9个篮板，打破了美国奥运会单届总得分和平均分纪录。詹姆斯19分7个篮板，科比17分。西班牙方面，保罗·加索尔拿下了24分、8个篮板，纳瓦罗拿到21分。

比赛一开始，西班牙的妖刀们就生龙活虎，纳瓦罗在前4分钟内三度三分命中，西班牙以12-7领先。科比还以两记三分，美国以15-12反超，半场结束斗牛士只以58-59落后1分。第三节，保罗·加索尔发飙，单节拿下15分，紧急时刻詹姆斯和科比联手发威，美国反超比分。三节过后，西班牙只以82-83落后1分。第四节一开始，保罗三分命中 快攻得手，助美国以90-84扩大优势，比赛从此时起逐渐失去悬念。杜兰特本届奥运会比赛场均19.3分，打破美国奥运会男篮纪录。最后时刻美国尽遣安东尼·戴维斯和哈登等替补球员上场，美国107-100西班牙，成功卫冕。