La saison 2011-2012 est en revanche moins bonne. Si le PSG enregistre les arrivées de deux américaines, Ella Masar et Allie Long, en plus des françaises Delphine Blanc, Solène Barbance et Kenza Dali, il perd la Brésilienne Kátia, partie en Russie. Paris, participant pour la première fois à la Ligue des champions, hérite en de finales du club irlandais Peamount United et se qualifie facilement (2-0 à l'aller, 3-0 au retour). Au tour suivant, il tombe sur l'ogre allemand, le 1. FFC Francfort, et par manque d'expérience prend une claque 3-0 à l'aller. La victoire 2-1 du PSG au retour devant au Stade Charléty est anecdotique. Le football féminin s'étant développé grâce aux bonnes performances de l'équipe nationale lors de la Coupe du monde en Allemagne, le PSG voit plusieurs de ses matchs télévisés, qui sont joués dans des stades adaptés (Stade Charléty à Paris, Stade Dominique-Duvauchelle à Créteil). Le Parc des Princes, un temps envisagé pour les grosses affiches, est refusé par la direction du club et notamment Leonardo qui veut réserver le stade aux professionnels masculins. Paris pêche en championnat, miné par les blessures (Léa Rubio, Laure Lepailleur, Caroline Pizzala), explose et termine en roue libre dès la fin du mois de mars, après une lourde défaite à domicile contre Juvisy pour clôturer son exercice à la . L'entraineur Camillo Vaz quitte le club à la fin de l'exercice.