La stagione 2009-2010 coincide con l'arrivo dell'allenatore Mazzarri che subito apprezza la grinta e la qualità di gioco di Gargano. L'11 marzo 2010 firma il prolungamento del contratto fino al 2015 con l'aumento dell'ingaggio a 1 milione di euro annui, bonus esclusi. Festeggia la 100ª presenza in maglia azzurra in Napoli-Fiorentina del 13 marzo 2010. Nella stagione 2011-2012 esordisce in UEFA Champions League da titolare in trasferta contro il Manchester City, gara terminata 1-1. Il 21 dicembre 2011 torna al gol nella vittoria interna contro il Genoa (6-1), interrompendo così un digiuno dal gol durato quattro anni. Il 20 maggio 2012 ottiene il primo trofeo italiano vincendo la Coppa Italia, sebbene sia costretto a saltare la finale per squalifica. Quattro mesi dopo, l'11 agosto, gioca titolare in Supercoppa Italiana contro la Juventus, entrando al 68º minuto al posto di Marek Hamšík. Il Napoli perde la gara per 4-2 e Gargano, qualche giorno più tardi, annuncia di voler lasciare la società, nonostante avesse da poco prolungato di un anno il suo contratto con il Napoli fino al 2016.