Kolehmainen sprang snabbt i OS i Stockholm 1912. Vid 10 000 löpte han i mål på 31.20,8, mer än ett halvt varv före silvermedaljören. 5 000-metersloppet avgjordes efter en långvarig duell med fransmannen Jean Bouin. Bouin ledde länge loppet men passerades av Kolehmainen 20 meter före mål. Tiderna i mål – 14.36,6 respektive 14.36,7 – fick tidskontrollanterna att först tro att de båda hade ett varv kvar; det gällande världsrekordet slogs med nästan en halv minut.[1]