Bei der folgenden EM-Endrunde 2011 ging es nun um die Qualifikation für die Olympischen Spiele 2012. Nowitzki erreichte 2011 erstmals die NBA-Meisterschaft mit den Dallas Mavericks und wurde als Final-MVP ausgezeichnet. Später wurde er nicht nur nach 2005 erneut als Basketballer des Jahres der FIBA Europa ausgezeichnet, sondern auch als erster individueller Basketballspieler Deutschlands Sportler des Jahres 2011. Beflügelt von dem Erfolg mit den Mavericks trat er erneut für die Nationalmannschaft an, um eine weitere Olympiateilnahme zu erreichen. Zusammen mit Chris Kaman stieß er nach der langen NBA-Saison jedoch verspätet zur EM-Vorbereitung der Nationalmannschaft. Angesichts der Olympiaqualifikation waren auch andere europäische Nationalmannschaften wie Spanien, Frankreich, Russland, Türkei und Gastgeber Litauen gespickt mit mehreren aktuellen oder früheren NBA-Profis. Nach einer durchwachsenen Vorrunde mit zwei Niederlagen in fünf Spielen traf man in der schweren Zwischenrundengruppe auf alle diese Nationalmannschaften bis auf Russland und es reichte für die wenig eingespielte Mannschaft mit einem formschwachen Nowitzki nur noch zu einem Sieg gegen die Türkei, was das Ausscheiden vor dem Viertelfinale und für die Olympiaqualifikation bedeutete. Nowitzki deutete anschließend seinen Abschied aus der Nationalmannschaft an und Trainer Bauermann, der zuvor mit der Zweitliga-Mannschaft von FC Bayern München den Aufstieg erreicht hatte, trat zugunsten seines Postens als Vereinstrainer von seinem Amt als Nationaltrainer zurück.