Pe 26 iunie 2012, Mandžukić a semnat cu Bayern München pentru suma de 13 milioane de euro, făcând totuși un test medical din cauza evoluției puternice de la EURO 2012 și forma extraordinară de la VfL Wolfsburg. Pe 27 iunie, a fost prezentat oficial de Bayern. Pe 24 iulie 2012, a debutat pentru Bayern în victoria 6-0 în fața chinezilor de la Beijing Guoan FC. El a marcat primul său gol într-un meci oficial, în Supercupa Germaniei, împotriva campionilor de la Borussia Dortmund, în minutul 6. El a marcat de 2 ori în fața fostului său club Wolfsburg.