1 Eylül 2008 tarihinde transfer döneminin kapanmasına yalnızca birkaç dakika kala, Milito'nun Genoa'ya transferi gerçekleşti. Menajeri Fernando Hidalgo, Milito'nun diğer büyük Avrupa kulüplerinden daha kazançlı teklifler almasına rağmen açıkça Genoa'ya dönmeyi seçtiğini doğruladı. Serie A'da ilk maçına 14 Eylül'de Milan karşısında çıktı. Milito'nun ilk golündeki asisti ve ikinci golü atmasıyla Genoa maçı 2-0 kazandı. 9 Kasım'da Milito, Genoa adına ilk hat-trick'ini 4-0 yendikleri Reggina'ya yaptı. 31 lig maçına 24 gol atan Milito, gol kralı Zlatan Ibrahimović'in ardından ikinci oldu.