Takım 2009 NBA Seçmeleri'nde üçüncü sıradan James Harden'ı draft etti. Thunder, 2009-10 sezonunu önceki sezondan iki kattan daha fazla maç kazanma oranıyla 50 galibiyet, 32 mağlubiyet ile tamamlayarak konferansını sekizinci sırada bitirdi ve yeni adıyla tarihinde ilk kez play-off'lara kaldı. Takımın oyuncusu Durant, forma giydiği seksen iki karşılaşmada maç başına 30.1 sayı ortalamasıyla oynayarak NBA tarihinde Sayı Kralı olan en genç oyuncu olma unvanına erişti. Takımın koçu Scott Brooks ise NBA Yılın Koçu Ödülü'nü kazandı. Play-off'larda ilk turda son NBA şampiyonu Los Angeles Lakers ile eşleşen Thunder, ilk iki maçı kaybettikten sonra 22 Nisan'da oynanan serinin üçüncü maçını 101-96 kazandı ve bu ekibin kendi evindeki ilk play-off galibiyeti oldu. Dördüncü maçı da Thunder, kazanıp durumu 2-2'ye getirse de, daha sonra Lakers geriye kalan iki maçı kazanıp seriyi de 4-2 kazanarak tur atladı.