V srpnu 2010 podepsal delší kontrakt s Olympique Lyon. V sezóně 2011/12 vyhrál s Lyonem Coupe de France (francouzský fotbalový pohár). Na začátku sezóny 2012/13 se klub utkal v Trophée des champions (francouzský Superpohár, hrálo se v USA) s vítězem Ligue 1 - týmem Montpellier HSC, kterého zdolal až v penaltovém rozstřelu poměrem 4:2, po řádné hrací době byl stav 2:2. Gourcuff odehrál v základní sestavě celé střetnutí.