Lors de la saison 2011-2012, il reste invincible durant la phase de poules de Ligue des champions dans laquelle il joue 4 matchs. Le , Iker Casillas réalise un arrêt extraordinaire à Séville, arrêt qui sera par la suite élu arrêt de l'année en Liga et rappelant celui du . Le , Iker Casillas joue, face à l'Athletic Bilbao, son sous le maillot du Real Madrid. Lors du match retour contre le "Barça", en Liga, il réalise un excellent match, il repousse toutes les tentatives du "Barça" mais ne peut éviter le but de Sanchez. Face au Bayern Munich en demi-finales de Ligue des champions, il encaisse deux buts au match aller. Au match retour, alors que son équipe mène 2-0 grâce à un doublé de Cristiano Ronaldo, il encaisse un pénalty d'Arjen Robben. Puis juste avant la mi-temps, il repousse un coup franc de ce dernier alors que le mur cachait sa vue. Le match en restera là mais l'égalité sur les deux matchs le poussera jusqu'aux tirs au but. Alors que Cristiano Ronaldo et Kaká voient leurs tirs au but repoussés par Manuel Neuer, Iker Casillas repousse les tirs au but de Toni Kroos et de Philipp Lahm pour relancer son équipe mais Sergio Ramos manque par la suite son tir au but pour le Real Madrid. Bastian Schweinsteiger transforme ensuite son pénalty permettant au Bayern Munich d'aller en finale.