2011年は、開幕を一軍で迎えた4月15日の広島東洋カープ戦（マツダスタジアム）でプロ初登板・初先発し、7回途中まで2失点（自責点0）の投球。ここでは初勝利はならなかったものの、同月21日の阪神タイガース戦（阪神甲子園球場）を、7回1失点でプロ初勝利をあげた。5月31日の埼玉西武ライオンズ戦（西武ドーム）ではプロ初の完投勝利を挙げると、6月19日の西武戦（東京ドーム）では7回無失点に抑えて本拠地初勝利を達成（しかし、初勝利のウイニングボールはこの日最後に登板したジョナサン・アルバラデホが客席に投げ入れてしまったため、澤村自身の手元には渡っていない）。序盤から中盤にかけては安定した投球をしても援護に恵まれず負けが先行したが、9月以降は5勝1敗、防御率1.10、WHIP0.64と好投を続け、最終戦で防御率1点台は逃したものの、セ・リーグの新人では江夏豊以来となる200イニング到達を果たした。最終的に5完投を含む11勝11敗、防御率2.03、174奪三振、WHIP0.97と好成績を収め、新人王に選ばれた。澤村の受賞により巨人からは2008年の山口鉄也以来4年連続で新人王を輩出したこととなった。同一球団から4年連続新人王受賞はプロ野球史上初。日本テレビアナウンサーの森麻季とシーズン終了後に結婚することを、10月17日に発表し、12月17日、挙式・披露宴を行った。2012年は、2年連続で二桁勝利を達成。巨人で新人から2年連続で二桁勝利を記録したのは1966年 - 1967年の堀内恒夫（16勝、12勝）以来45年ぶりである。このシーズンは「相手を制圧するピッチング」を目指し、前シーズンのオフから肉体改造に取り組んだ。シーズン当初は防御率1点台と安定していたものの交流戦を境に調子を崩し、以降は不安定な投球が目立つようになった。最終登板の横浜DeNAベイスターズ戦で5回1失点で勝利投手となりなんとか10勝に到達するも、巨人では1979年 - 1980年の江川卓（10敗、12敗）以来32年ぶりの新人から2年連続での二桁敗戦を記録、投球内容も前年より数字を落とした。2012年のセントラル・リーグクライマックスシリーズではチームが3連敗し、後がなくなった4戦目に先発登板し自責点0（失点1）と好投し、勝利投手となる。この後チームがこの試合を含めて3連勝して進出した日本シリーズでは第2戦に先発登板し、8回無失点の好投で日本シリーズ初登板初先発初勝利をあげた。この試合では、初回にピンチを背負い、牽制のサインを見逃したため捕手の阿部にマウンド上で頭を叩かれるシーンもあった後に立ち直ったということも話題となった。この日本シリーズでは第6戦にも登板するが、6回表に中田翔に3ラン本塁打を打たれ同点とされ、その裏に代打を送られて降板した。チームが上記の日本シリーズを制し、その後の11月6日に、「侍ジャパンマッチ2012「日本代表 VS キューバ代表」」の日本代表が発表され代表入りした。また、12月4日に、第3回WBC日本代表候補選手34人が発表され候補入りした。2013年は、2月20日に第3回WBC日本代表選手28人が発表され代表入りした。本戦では4試合に中継ぎ登板、3回1/3を1失点という成績だった。同年3月末に森麻季と離婚。結婚から1年5ヶ月であった。この年は打線の援護に恵まれない中（この年の援護率は規定投球回到達者の中ではリーグワーストであった）で前半戦は4勝6敗・防御率2.46と一定の成績を残す。オールスターゲームでは監督推薦で出場選手に選出され、第1戦で3イニングを投げてMVPを受賞。巨人の投手では1984年の江川卓以来、29年ぶりの受賞となった。しかし、後半戦では前半戦に引き続き勝てない試合が続く中でピッチング内容も徐々に悪化するようになる。9月12日の横浜DeNA戦（東京ドーム）よりリリーフとして起用された。リリーフでは12試合に登板し1勝1敗6ホールド・防御率0.63と好投したが、シーズンを通しては5勝しかできず、3年連続の二桁敗戦を記録するなど前年以上の不調に苦しんだ。広島とのクライマックスシリーズでは1戦目に中継ぎ登板し無失点と好投。楽天との日本シリーズでは4試合に中継ぎ登板した。2014年は、キャンプ序盤の2月3日に発症した右肩の違和感で開幕は二軍スタートとなる。7月に一軍昇格したものの同30日に登録抹消され、8月に再昇格し5勝3敗でレギュラーシーズンを終えた。10月16日に行われた阪神とのクライマックスシリーズファイナルステージでは第2戦に登板したものの、上本博紀の頭部に死球を与え危険球退場となった。結果的にこの危険球で阪神打線に火が付きチームは敗れた。その後4連敗でクライマックスシリーズ敗退となった。11月9日、原辰徳監督は不安定だった救援陣を強化するため澤村を中継ぎに配置転換すると明かした。2015年は、2月16日に、「GLOBAL BASEBALL MATCH 2015 侍ジャパン 対 欧州代表」の日本代表に選出されたことが発表され、小久保裕紀が日本代表監督に就任してから初めて日本代表に選出される事となった。しかし、登板することはなかった。リリーフに正式に転向してからは最初のシーズンとなったが、3月27日の横浜DeNAベイスターズとの開幕戦で、9回に登板し関根大気に本塁打を被弾するも自身初のセーブを記録した。その後もセーブを重ねて、7月10日の阪神戦でセーブを挙げ、前半戦での20セーブに到達した。7月16日に、第1回WBSCプレミア12の日本代表第1次候補選手に選出された事が発表された。9月10日に、第1回WBSCプレミア12の日本代表候補選手に選出された事が発表された。後半戦も守護神の地位を確立し、最終的に36セーブを記録した。その一方、走者を出しながら抑える登板が多く、BB/9が2.77、WHIPが1.16（共に30セーブ以上挙げた投手では両リーグで最も高い数値）と安定感に欠く内容であった。同年10月9日に、第1回WBSCプレミア12の日本代表最終ロースター28名に選出されたことが発表された。11月1日には契約更改に臨み、年俸1億円で更改した。2016年は、年間を通して抑えの座を務め続けて、37セーブを挙げて、自身初めてのセーブ王に輝いた。巨人でのセーブ王は2013年の西村健太朗以来3年ぶりである。その一方で、後半戦では被弾をしつつセーブを挙げるなどして大幅に数字を落としたり、チームのエースである菅野智之の登板試合のリリーフで打ち込まれる場面が散見される（菅野の勝利数を3つ消すこととなった）など、勝負どころでの脆さが目立ち、主としてファンの間では「澤村劇場」と称されることが少なからず起こるようになってしまった。特に、9月4日の対中日戦では、9回表に高橋周平に対して投げた1球が三塁側ベンチまでに達する大暴投となってしまった。この大暴投は海外メディアでも報じられた。澤村に刺激を与える意味合いをも含めて、この年のオフに球団は速球派の外国人投手であるアルキメデス・カミネーロを獲得した。2017年は沖縄県でキャンプ中の2月25日に右肩に張りを感じ、翌々日に球団のトレーナーによる鍼治療を受けた。しかしその後も状態が改善しなかったことから、複数の医師による診察を受けたところ、「長胸神経の麻痺」と診断された。麻痺は鍼治療によって起きた可能性が高く、更に一時的に麻痺が出た結果、前鋸筋の機能障害が起きた可能性が考えられている。9月9日、球団ゼネラルマネージャーの鹿取義隆と球団社長の石井一夫が、読売ジャイアンツ球場で澤村に直接謝罪し、澤村はこれを受け入れた。鹿取は澤村について「順調に回復し、かなり良くなってきているので、投げながら筋力を付けていくことになる」としている。この肩の故障等もあり、イースタンリーグでは数試合登板したものの、シーズンでの一軍登板はプロ入り初めてゼロに終わった。2018年では、肩の怪我から復帰して中継ぎで登板を重ねたものの、夏場以降は安定せずに防御率は4点台後半と完全復活には至らなかった。2019年は、脇腹痛で一時戦列を離れた時期はあったものの、中継ぎとして防御率、WHIPなど成績は前年より数字を改善し、優勝に貢献した。