2012 жылы Дмитриева өзінің маусымын Мәскеудің Гран-присінде бастады, онда ол барлық жерде қола медальді жеңіп алды, оқиғаның финалында; ол доппен алтын, ал арқанмен күміс медальді жеңіп алды. Ол Киевте өткен әлем чемпионатына қатысып, клубтар, дөңгелек және лента бойынша барлық жерде және аппараттар финалында украиналық Алина Максименкодан алда 4 алтын медаль жеңіп алды. Аяқтағы жарақаттан кейін ол Ташкенттегі Әлем кубогы сериясынан және 2012 жылғы Еуропа чемпионатына қатысудан бас тартты.
Ресей құрамасында.