La stagione 2012-2013 inizia con la vittoria della Supercoppa italiana allo Stadio nazionale di Pechino, grazie al punteggio di 4-2 sul . Durante la preparazione estiva, il tecnico Antonio Conte lo prova spesso nel ruolo di vice-Bonucci come difensore centrale. In questo ruolo, data l'assenza di Chiellini per un infortunio avvenuto durante gli Europei, esordisce durante la prima giornata di campionato, contro il (vinta 2-0). Il 6 marzo 2013 colleziona la sua prima presenza in Champions League, giocando da titolare il ritorno degli ottavi di finale contro il Celtic allo Juventus Stadium (2-0). Il 5 maggio successivo, grazie al successo interno della Juventus sul per 1-0, vince – con tre giornate d'anticipo – il secondo scudetto consecutivo.