בדראפט ה-NBA לשנת 2010 הספרס בחרו את בחירתם הגבוהה ביותר מאז דאנקן שנבחר במקום הראשון בשנת 1997 ובחרו בבחירה ה-20 את הרוקי ג'יימס אנדרסון, אולם אנדרסון נפצע במהרה ונאלץ להחמיץ את מחציתה הראשונה של עונת . בפעם הראשונה מזה זמן רב הטריו המוביל של הקבוצה הצליח לשמור על פתיחת עונה נטולת פציעות והודות לכך הספרס פתחו בצורה טובה את העונה והגיעו לערב חג המולד עם מאזן 4–25. ריצ'רד ג'פרסון שעבר עונת התאקלמות לא פשוטה, שחתם על חוזה לשלוש עונות נוספות והתאמן בקיץ באופן אישי עם המאמן גרג פופוביץ', השתפר אף הוא בצורה משמעותית בהשוואה לעונתו הראשונה בקבוצה. גורם משמעותי נוסף בהצלחת הקבוצה היה הסנטר הברזילאי טיאגו ספליטר, בחירת דראפט קודמת של הספרס שנשאר מספר עונות בספרד בקבוצת טאו ויטוריה בטרם הצטרף לקבוצה. ספליטר שהחמיץ עקב פציעה את אליפות העולם בכדורסל 2010 שהתקיימה בקיץ בטורקיה שולב בהדרגה לתוך סגל הקבוצה על ידי פופוביץ' והצליח להתאים את משחקו לרמת המשחק הפיזית ב-NBA בהשוואה לאירופה. שחקן משמעותי נוסף שפופוביץ' שילב בהצלחה הוא הקלע גארי ניל ששיחק מספר עונות באירופה לפני שהצליח לקבל חוזה בספרס והפתיע רבים ביכולת הטובה שהפגין במשחקו. לאורך כל העונה התמידו הספרס ביכולתם הטובה ופופוביץ' קצר מחמאות רבות על השינוי הבולט שהקבוצה הפגינה. הקבוצה שהתפרסמה בעבר בעיקר אודות להגנתה הטובה ומשחקה המסודר בהתקפה שהתבסס על שחקן הפנים טים דאנקן החלה לשחק משחק יותר מהיר בהתקפה שהתבסס בעיקר על יכולתו של טוני פארקר לרוץ את המגרש ביעילות. עם סיום העונה סיימה הספרס במקום הראשון במערב עם מאזן של 21–61 והפתיעה רבים שהספידו את הקבוצה לאחר ההדחה המוקדמת בפלייאוף האחרים והתבגרותם של כוכבי הקבוצה דאנקן וג'ינובילי.