Ancor più ricca di successi si rivelò la stagione 2009-10, con l'Inter capace di centrare un "treble" mai riuscito a nessun'altra formazione italiana: dopo essersi aggiudicata la coppa nazionale e il quinto tricolore di fila, la formazione lombarda tornò a trionfare in Champions League dopo 45 anni piegando il Bayern Monaco. A completare l'anno solare 2010 furono le vittorie in Supercoppa di lega e nel Mondiale per club, ottenute con Benítez in panchina. Zanetti diede il proprio contributo alla conquista del titolo mondiale, realizzando un gol al Seongnam in semifinale (e questa si rivelerà poi essere l'ultima rete della sua carriera). In precedenza, il 20 ottobre 2010, il capitano era andato a segno contro il Tottenham in Champions League divenendo il più anziano marcatore del torneo (record poi superato da Inzaghi e Totti). Il 15 gennaio 2011, nell'incontro col Bologna, eguagliò il primato di presenze in Serie A di Bergomi (con 519 gare all'attivo). L'11 maggio successivo, nel ritorno delle semifinali di Coppa Italia con la Roma, disputò la millesima partita in carriera. I nerazzurri si aggiudicarono poi il trofeo, l'ultimo vinto dall'argentino.