Den 11. januar 2013 signerte Dortmund Şahin på en 18 måenders låneavtale fra La Liga-klubben, og Şahins opphold på Merseyside var dermed avsluttet. Ifølge tyske kilder gikk Şahin ned 2 millioner euro per sesong i lønn for å skrive under for Bundesligaklubben. Şahin selv uttalte at «Jeg er henrykt over å være hjemme igjen».