2012 marcava o segundo ano de Nelson Oliveira no World Tour, o segundo na estrutura da poderosa RadioShack-Nissan, de nomes como os irmãos Frank e Andy Schleck e Fabian Cancellara. Um primeiro ano de adaptação ao escalão máximo, onde terminou a temporada a fazer a Vuelta antecedeu uma temporada onde começaram a surgir os resultados ao mais alto nível.
O Circuit Cycliste Sarthe era a terceira prova da temporada do português, depois do Criterium International e os Três Dias de De Panne. O ciclista natural de Anadia não era um dos favoritos à vitória mas a existência de um contra-relógio faziam sonhar o jovem português de 23 anos. E foi mesmo nessa tirada, em Angers, que as grandes diferenças na classificação geral se fizeram.
Após duas etapas ao sprint, ganhas por Denis Galimzyanov e Michel Kreder, Luke Durbridge venceu o esforço individual, percorrendo os 6800 metros em 8:15, menos 8 segundos que Manuele Boaro, Nelson Oliveira e Jonathan Castroviejo. Um terceiro lugar definido nas milésimas de segundo, que também valeram a Nelson Oliveira o terceiro posto na classificação geral. Até ao final, nada se alterou, com mais duas chegadas ao sprint. Francisco Ventoso venceu a primeira e Thomas Dekker surpreendeu os homens rápidos na segunda.
No final, Nelson Oliveira subia ao pódio, confirmando-se com 3º classificado da prova, terminando, também, em 2º na classificação da juventude, ganha pelo vencedor da geral individual Luke Durbridge. Este foi o primeiro resultado de relevo do corredor nacional enquanto ciclista do World Tour, ele que até ao final da temporada ainda iria vencer a camisola da montanha no Ster ZLM Toer.
Desde 2013, Nelson Oliveira teve uma evolução constante tornando-se num dos melhores contra-relogistas a nível internacional, destacando-se como um excelente ciclista da equipa, protegendo os seus líderes em qualquer tipo de terreno. Numa primeira fase na Lampre, onde era um dos escudeiros de Rui Costa, e desde 2016, na Movistar. Evoluiu, também, nas clássicas, onde tem realizado boas exibições.