马龙连续两届杀入男单四强，但又一次不敌王皓而无缘决赛。但在男双比赛中，马龙和许昕合作，于决赛中4:1完胜马琳/陈玘，首夺世乒赛单项冠军。10月在张家港举行的2011年全国乒乓球锦标赛上，马龙夺得男子单打冠军、并率领北京队获得男子团体冠军。同年在马格德堡举行的世界杯团体赛中，马龙发挥出色，在其他队员表现不佳的情况下，成功帮助球队再度卫冕成功。
2012年.2012年初，马龙和队友于德国多特蒙德，夺得世乒赛男团冠军。8月，马龙与张继科、王皓组成的中国男队，于伦敦奥运会男团决