Ab dem Sommer 2012 übernahm Pešić wieder – vorerst parallel zu seiner Tätigkeit in Belgrad – die deutsche A-Nationalmannschaft der Herren als Bundestrainer. Im Anschluss an die erfolgreiche Qualifikation zur Europameisterschaft verlängerte er seinen Vertrag beim Deutschen Basketball Bund nicht, sondern trat am 27. November 2012 die Nachfolge von Yannis Christopoulos als Cheftrainer des FC Bayern München an, bei dem er einen Vertrag bis Saisonende erhielt. Im März 2013 wurde sein Vertrag vorzeitig um zwei weitere Jahre verlängert. In der &lt;a href="Basketball-Bundesliga%202013/14"&gt;Saison 2013/14&lt;/a&gt; wurde er mit den Bayern Deutscher Meister und erreichte in der Euroleague die Runde der besten 16 Mannschaften. Im Frühjahr 2015 verlängerte Pesic seinen Vertrag erneut um zwei Jahre. Am 24. Juli 2016 legte Pešić aus gesundheitlichen Gründen sein Amt nieder. „In einer Fußball-Stadt einen neuen Sport etablieren zu helfen“, habe für ihn eine Extramotivation bedeutet, sagte er auf seine Münchener Zeit zurückblickend. Als Bayern-Trainer lag er teils mit seinem früheren Arbeitgeber Alba Berlin im Streit, betonte aber auch: „Ich habe so gute Erinnerungen an Berlin, an Alba, ich sehe Alba wie mein Baby.“ Pešić hatte insbesondere den Berliner Manager Marco Baldi scharf kritisiert.