2012年欧洲杯是意大利前锋巴洛特利的重要转折点，他在比赛中的表现让人记忆深刻。
在小组赛阶段，巴洛特利表现出色。他在首场比赛中助攻了蒙托利沃的进球，帮助意大利战胜了卫冕冠军西班牙。在第二场比赛中，他打入了一粒进球，帮助意大利以1-1战平克罗地亚。在最后一场比赛中，巴洛特利在点球大战中打入制胜球，帮助意大利以2-0战胜爱尔兰，小组出线。
在淘汰赛阶段，巴洛特利更是成为了意大利的英雄。在八分之一决赛中，他打入了两粒进球，帮助意大利以2-0战胜了冰岛。在四分之一决赛中，他再次打入制胜进球，帮助意大利以2-1战胜了德国。在半决赛中，巴洛特利虽然没有进球，但是他的出色表现帮助意大利在点球大战中战胜了西班牙，成功晋级决赛。
在决赛中，意大利遗憾输给了西班牙。巴洛特利在比赛中表现出色，但是没有打入进球。虽然输掉了比赛，但是巴洛特利在欧洲杯期间的表现已经让世界足坛认识到了他的实力。