Yu est parmi les meilleurs lanceurs du baseball en 2012 et termine du vote de fin d'année désignant le gagnant du trophée Cy Young du meilleur lanceur de la Ligue américaine, derrière le lauréat Max Scherzer, des Tigers de Détroit. Il reçoit même des votes pour le titre de joueur par excellence de la ligue, terminant . Ses 277 retraits sur des prises, un sommet dans les majeures en 2013, est le second plus haut total en une saison par un lanceur des Rangers, après les 301 de Nolan Ryan en 1989. En 32 départs et 209 manches et deux tiers lancées, il maintient une moyenne de points mérités de 2,83 avec 13 victoires contre 9 défaites. Il mène les majeures avec une moyenne de 11,9 retraits sur des prises par 9 manches lancées et accorde en moyenne 6,2 coups sûrs à l'adversaire par tranche de 9 manches, le plus faible nombre de la Ligue américaine et le bas total des majeures après José Fernández des Marlins de Miami de la Ligue nationale. À la mi-saison, Darvish honore une à la partie d'étoiles, mais n'est pas utilisé dans le match.