Jelaskan 2010–sekarang: Setelah raihan treble dari Diego Milito

Di musim keduanya, Milito belum mampu mengulang kesuksesan seperti musim pertamanya bersama Inter. Hal ini sebagian besar disebabkan oleh cedera otot yang berulang kali dialaminya. Ditambah lagi dengan kepergian José Mourinho pada awal musim dan ketidakstabilan tim akibat kedatangan yang langsung disusul kepergian manajer Rafael Benítez (Agustus–Desember 2010), membuat performanya tak kunjung membaik. Pada 29 Mei 2011, Milito mencetak gol pada final Coppa Italia 2011 untuk membantu Inter mengalahkan Palermo 3–1.

Walupun begitu, pada Serie A musim 2011-12 ia mulai kembali menemukan bentuk permainan terbaiknya. Ia mencetak satu gol ketika melawan Lecce, dua gol ke jala Parma, dan satu gol penting kala menaklukkan Milan yang mana membawa Inter kembali ke jalur perebutan gelar. Ia kemudian melanjutkan rentetan golnya saat Inter menaklukkan Lazio 2-1.

Performanya kian menanjak saat mencetak 4 gol saat ditahan imbang 4–4 oleh Palermo. Pada 1 April, ia mencetak hat-trick ke gawang mantan klubnya Genoa, dengan skor 5–4 untuk kemenangan Inter. Pada 6 Mei, Milito kembali mengukir hat-trick pada partai derby della Madonnina yang membawa Inter menang 4–2. Pada akhir musim, titel scudetto menjadi milik Juventus dan Milito mengakhiri musim tersebut dengan torehan 24 gol di Serie A dan 26 gol secara keseluruhan.