En 2011-2012, pour sa dernière saison au stadium de Villeneuve-d'Ascq, le club retrouve la Ligue des champions, mais perd le Trophée des champions 2011 contre l'OM, en menant 3-1 à la minute mais s'inclinant 4-5 avant la fin du temps réglementaire. Le LOSC termine troisième de Ligue 1.