9月5日，在川崎前锋对阵鹿屋体育大学的天皇杯比赛中，小林悠才打入两球，取得了自己职业生涯进球0的突破。虽然在川崎前锋的首个赛季小林悠只代表球队出场了6次，但在加盟第二年的2011年，小林悠就一跃成为了球队的主力选手。2011年5月3日，小林悠在对阵磐田喜悦的比赛中收获了自己在日职联赛的首粒进球，全年则为球队打进15球，其中更是有不少决定比赛胜负的关键进球。2012和2013年赛季，小林悠的进球效率略有下降，分别以8球和7球结束了赛季。2014年他再次开启超级进球模式，全赛季再次取得15粒进球，并且以