Dzień później wygrała brązowy medal na ćwiczeniach wolnych z wynikiem 14.900.
Mustafina zakończyła Letnie Igrzyska Olimpijskie 2012 z czterema medalami, będąc tym samym najbardziej udekorowaną gimnastyczką w Londynie.
W grudniu Mustafina otrzymała tytuł najlepszej sportsmenki w Rosji.
2013 Po zdobyciu trzeciego tytułu mistrzyni Rosji Mustafina wygrała wielobój na Indywidualnych Mistrzostwach Europy w Moskwie z wynikiem 59.032, następnie zdobyła złoto w finale na poręczach uzyskując punktację 15.300.
W lipcu Alija reprezentowała Rosję na Letniej Uniwersjadzie w Kazanie, gdzie pomogła w zdobyciu drużynowego złota z wynikami 14.950 w skoku, 15.000 na poręczach, 15.200 na równoważni i 13.700 na ćwiczeniach wolnych. W finale wieloboju indywidualnego, uzyskała łączną notę 57.900, otrzymując tym samym tytuł mistrzyni. W finałach na przyrządach, zdobyła złoto na poręczach i srebro na równoważni.