На Открытом чемпионате Австралии 2012 года польская пара второй год подряд вышла в четвертьфинал. В апреле им удалось стать победителями турнира в Барселоне. В мае они смогли выиграть Мастерс в Мадриде, обыграв в финале Роберта Линдстедта и Хорию Текэу — 6-3, 6-4. В августе 2012 года Фирстенберг достиг самого высокого в своей карьере места в рейтинге, заняв 6-ю строчку в парной классификации. На Олимпийских играх в Лондоне они проиграли уже на старте. В марте 2013 года в паре с Матковским он вышел в финала Мастерса в Майами. На Ролан Гаррос польский дуэт дошёл до стадии четвертьфинала. В июле 2013 года Марцин и Мариуш стали победителями турнира в Гамбурге.