有馬記念後は厩舎で状態をチェックされた後、1月4日、ノーザンファームしがらきへ放牧に出された。池江が「意識的にゆっくりさせた」と言うように、前年の疲れを癒すべく本格的なリフレッシュが図られた。3月18日、明け4歳初戦として第60回阪神大賞典に出走。オルフェーヴルの折り合い面を考えれば同じく関西で行われる大阪杯を使うことも考えられたが、秋のフランス遠征を見据え折り合いに対するリスクを承知の上で、スローペースが見込まれる3000メートルの長丁場のレースが選択された。4冠馬がどのような走りを見せるのか競馬ファンの注目度は高く、同レース史上最高の単勝支持率75.9%、オッズ1.1倍という圧倒的な1番人気に支持された。レース選択も含め「凱旋門賞を勝つためには、厳しい試練を与えることが必要」と考えていた池江が池添に対し「有馬記念のようなウルトラC的な競馬はしないようにしよう。普通の競馬をしよう」と話すなど、陣営は後方から早めに捲っていく競馬ではなく、神戸新聞杯や菊花賞で見せた好位から抜け出す正攻法の競馬で再び勝利することを、このレースでの課題とした。しかし、本格的なリフレッシュ明けのオルフェーヴルは、これまでの休み明けと比較してもイレ込んでおり、パドックや返し馬でもチャカつく素振りを見せていた。このような状態で大外枠からスタートしなければならず、折り合いに対する不安を抱えながら発走の時を迎えることとなった。レースでは、五分のスタートを切ると最初の第3コーナー付近で引っ掛かる様子を見せたが、池添が何とかなだめながら追走し作戦通りに好位のポジションを取ると、そのまま3番手の位置で折り合いがつくかに見えた。しかし、最初の1000メートルの通過が64秒9のスローペースを早めに察したナムラクレセントがオルフェーヴルの外を一気に捲っていくと、前に壁を作れずにいたオルフェーヴルは口を割るなど再び掛かるような素振りを見せ、1周目のホームストレッチでは我慢が利かずに2番手までポジションを上げる。ここで池添が何とか折り合いを付けるべく他の馬から離す形で第1・2コーナーを回ったにもかかわらず、なおオルフェーヴルは行きたがり、遂に向正面の入口付近では先頭に立つ形となった。その結果、1頭になり競馬を止めようとしたオルフェーヴルは、2周目の第3コーナー入口でコーナーを曲がろうとせずに外ラチギリギリの所まで真っ直ぐに逸走し始め、池添が手綱を急激に引っ張り減速すると故障を疑わせるほどの勢いで後方3番手までズルズル後退するというアクシデントが発生。しかし、その直後、内側に他馬を見つけたオルフェーヴルは再びハミをとって加速しコースへ復帰すると、第4コーナーにかけて馬群に取り付き大外から一気の捲りを見せる。勢いを保ったまま最後の直線に入ったオルフェーヴルは、それまでのロスをものともせずに大外から先頭に並びかける。しかし、最後は最内枠からロスのない競馬をし直線で内ラチ沿いを抜け出したギュスターヴクライを半馬身差捉えきれずに2着敗戦となった。ほぼ1周の間、掛かり通しであっただけでなく、池添が「100メートルは余分に走っていた」というほどの大逸走、さらに手綱を締め大きく減速してしまいながらも、そこから再加速し出走メンバー最速となる上がり3ハロン36秒7の末脚を繰り出して勝ち負けにまで持ち込むという型破りな走りに、レース後、池添は「化け物だと思う」と振り返っている。このように同競走でオルフェーヴルは折り合い面での脆さを露呈する形で敗れたが、その一方でロスが大きかったために却ってファンや競馬関係者に能力の高さを印象づけることにもなった。なお、この逸走により平地調教再審査の制裁が与えられることになったため、次走に予定している天皇賞（春）への出走は、その結果次第となった。4月11日、天皇賞（春）の2週前追い切りも兼ね、平地調教再審査（以下「再審査」という）が栗東トレーニングセンターのEコースで実施された。前走の阪神大賞典において第3コーナーで逸走したことについての再審査であったため、裁決委員3名、ハンデキャッパー5名の計8名が第3コーナーから第4コーナーにかけての走行振りを注視する中で審査が行われた。その結果、逃避癖やタイムを含めた走行状態に問題はないと判断され、合格の判定が下された。これにより天皇賞（春）への出走が可能となった。前年のクラシック三冠を制し年度代表馬にも輝いたトップホースの再審査は異例とあって、関係者や記者らの視線が集中する中での再審査となったが、無事に合格を果たし、池添が「やっと競走馬に戻れました。ホッとしました」と述べると、池江も「GIの1番人気より緊張しました」と当時の心境を明かしている。このように阪神大賞典での逸走のアクシデントはオルフェーヴルおよび陣営に試練をもたらしたが、結果として池添が付きっきりでオルフェーヴルの調教に携わることになった。これについて池添は「受かったからといって、折り合いが大丈夫になったわけじゃない。でも、普段からコミュニケーションを取ることができたのはよかった」と述べている。迎えた4月29日の天皇賞（春）では、前走と同様に大外枠（18番枠）からの発走となった。再び逸走することも心配されたが、単勝1.3倍の圧倒的1番人気に推された。レースでは、横一線のスタートを切るとすぐに位置取りを下げ、前に壁をつくるようにして後方2、3番手に控えた。その後レースは、前方でゴールデンハインドとビートブラックが大逃げを打ち、少し離れた3番手にナムラクレセントが控え、4番手以下のグループが牽制し合う展開となり、2周目の向正面まで進んでいく。第3コーナー手前から、ようやく4番手以下も差を詰めにかかり、オルフェーヴルも外に持ち出して追い上げようとするが、近走のように手応え良くポジションを上げていくことはできず、池添の手が激しく動いたまま迎えた第4コーナーでは大きく外に膨らんだ。結局メンバー3位タイとなる上がり3ハロン34秒0の末脚は使ったものの前も止まらず、ビートブラックが後続を4馬身突き放して優勝、オルフェーヴルは勝ち馬から1.8秒遅れての入線となり、見せ場なく11着（ヒルノダムールとの同着）に敗れた。敗因については、レース直後の時点でははっきり判明しなかったものの、池添が「（最後の）直線でもだいぶ脚をとられて、4、5回くらいつまずくような感じになった」として故障も疑ったほどだったと振り返るなど、池江・池添は共に馬場の可能性を挙げた。また、池添はオルフェーヴルの状態について、「3コーナーの下りを利用して動かしていったんですけど、いつもの伸びがなかった」「返し馬で、いつもの柔らかいフットワークではなかった」と語っている。さらに、展開の不向きにも触れ、前が逃げていてもオルフェーヴルの折り合いを重視すると動くに動けず、「嫌な展開だと思っていた」としている。後にこの敗戦を振り返った池江は、「返し馬が全然良い頃とは違いました」と述べるなど上記の敗因に改めて言及したほか、「ひょっとしてオルフェーヴルの場合、体の違和感とか、馬場が硬くて合わないと感じたら、レースを投げてしまうところがあるのかも知れませんね。兄弟もそういうところがありましたから」と述べ、異なる可能性についても示唆した。また調教再審査について「段々、前捌きが硬くなって、コズミもでて、調教中に躓くこともありました。あの馬にはあり得ないことですからね」として影響があったことを認めた。さらに、中間に下痢を起こしていたことを明かしたうえで、調教の動きを見て「ベストの状態ではないけれど、競馬に行けばキッチリ走ってくれると思ったのですが」と当時の心境を回顧している。ただ、最終的には池江も明確な敗因を突き止めるまでには至らず、「理由はひとつだけではなかったように思います。位置取りが悪かったとか、メンコ（覆面）をしていたとか、調教再審査で負担が掛かったとか、馬場が向かなかったとか、展開に泣かされたとか、色々な要素が複雑に絡み合っている」「正直今でも手探りの状態で、これが明確な敗因だという理由を突きとめられていない」と明かしている。この敗戦により、レース直後に池江が「この着順では凱旋門賞を目指すとは大きな声では言えない」と述べるなど、前年から目標として掲げていた凱旋門賞挑戦について大きくトーンダウンすることとなった。5月2日、凱旋門賞の一次登録は行ったものの、次走の宝塚記念の結果及び内容次第で遠征を行うかを決めるとした。翌5月3日、オルフェーヴルは立て直しを図るべくノーザンファームしがらきへ短期放牧に出された。この放牧は精神面のリフレッシュを最大の目的とされたが、放牧先に跨りに来た池添が「宝塚記念に使えないのではないか」と感じるなど、オルフェーヴルの状態はなかなか上向かなかった。5月31日に帰厩した後も陣営は慎重な姿勢を崩さず、池江は宝塚記念の2週前追い切り後に「息遣いが荒く、中身ができていない。正直時間が欲しい」と、1週前追い切り後には「上がり運動でのトモの踏み込みに満足できない」と語るなど、宝塚記念への出走について明言を避けた。その一方で、2週前追い切り当日の6月7日に発表された第53回宝塚記念ファン投票の最終結果でオルフェーヴルは7万2253票を集め、2位以下に約2万4000票差をつけて1位に支持された。こうして迎えた6月20日、坂路で行われた最終追い切りでエアラフォンと併せ馬を行い4ハロン52秒5-1ハロン12秒5の時計を出したのを受け、池江は「当日までに7割程度には戻せると思っている。前走より確実に良くなっている」との評価を下し、「今日の動きと上がり運動を見て、出走を決意した」として正式に宝塚記念への出走を表明した。同時に「1位の重みを感じています。今回、もし2位や3位だったら、早々に“秋に備えて（回避）”と考えていたところでした」と心中を明かすなど、ファンの支持を後押しにサマーグランプリ出走へ踏み切ることとなった。6月24日の第53回宝塚記念では、2走続けてファンの期待を裏切ったうえに万全の体調ではなかったにも関わらず、単勝3.2倍の1番人気に支持された。レースでは、11番枠から五分のスタートを決めると、大外から勢いよく飛ばしていったネコパンチが1000メートル通過58秒4のハイペースで引っ張る展開の中、後方5番手付近に待機する作戦を取った。この日は阪神大賞典で見せた気の悪さも影を潜め、道中は池添の手綱に反応良く歩を進めた。迎えた第3コーナーで近走のように外からポジションを上げていこうとはせずに、ルーラーシップら余力を残していたライバルが捲っていくのとは対照的に第4コーナーでは後方4番手あたりまで位置取りを下げた。しかし、ここで池添が進路を内に取り、前が開けたとみるや手綱を動かして勢い良くスパート、直線入口では先頭を射程圏に捉えるほどの一気の追い上げを見せる。そのまま馬場の内から3、4頭目を駆けたオルフェーヴルは、最終週の荒れた馬場をものともせず鞍上の右鞭に応え残り約150メートルで先頭に立つと、追いすがるルーラーシップ以下を2馬身差抑えて1着となり、当年初勝利を5度目のGI制覇で飾った。確定直後の勝利騎手インタビューは通例の検量室前ではなく、観客のいるスタンドの前で行われた。この中で池添は涙を見せ、「ほんとにきつくて…ほんとに良かったなって思います」「この馬の強さって言うのをやっとね。一番強いと思っていたし、やっと見せることができて。本当にありがとうございます」と語った。また、オルフェーヴルのファンに対して、「ファン投票を、ここ2走不甲斐ないレースだったんですけど、1位に選んでいただいて本当にありがとうございます。1番人気でしたし、その期待に応えたいと思って一生懸命乗りました」と感謝の気持ちを伝え、「これからもオルフェーヴルを追い続けて下さい」と最後は笑顔で締めくくった。このレースは2009年にドリームジャーニーが同じく池江・池添のコンビで制しており、史上初の兄弟制覇となった。なお、オルフェーヴルのこの競走でのパフォーマンスはワールド・サラブレッド・ランキングで127ポンドと評価された。