Il 16 settembre 2012 firma la prima rete in maglia azzurra e in Serie A nella gara interna contro il , fissando il risultato sul definitivo 3-1 per i partenopei dopo essere subentrato ad Edinson Cavani. Quattro giorni dopo esordisce nelle competizioni UEFA per club disputando da titolare la gara di UEFA Europa League contro gli svedesi dell', terminata 4-0 per gli azzurri. Il 13 gennaio 2013, nella gara interna contro il (terminata 3-0 per i partenopei), firma il quarto gol in campionato e gioca gli ultimi sei minuti di gara al fianco del fratello Roberto, debuttante nell'occasione in massima serie, 75 anni dopo l'ultima volta che il Napoli aveva schierato due fratelli in campo in Serie A: in quell'occasione, 16 maggio 1937, furono gli oriundi italo-argentini Antonio e Nicola Ferrara. Chiude la stagione con 5 reti e 7 assist in 37 partite di campionato, oltre ad una presenza in Coppa Italia e cinque in Europa League, laureandosi vice-campione d'Italia col Napoli.