Im Dezember 2009 gewann er den Schach-Weltpokal in Chanty-Mansijsk; im Finale setzte er sich nach Stichkampf gegen Ruslan Ponomarjow durch. Mit diesem Erfolg qualifizierte er sich für das Kandidatenturnier 2011 in Kasan, das er mit Siegen über Şəhriyar Məmmədyarov, Gata Kamsky und im Finale über Alexander Grischtschuk gewann. Dadurch sicherte sich Gelfand das Recht, bei der Schachweltmeisterschaft 2012 Weltmeister Viswanathan Anand herauszufordern. Im Weltmeisterschaftsmatch im Mai 2012 unterlag Gelfand nach ausgeglichenem Hauptkampf (+1 =10 −1) und einem durch Schnellschach-Partien entscheidenden Tiebreak mit 1,5:2,5 gegen Anand.