Murray startet 2012-sesongen sterkt med20 løp for 131 yards i en 24–17 seier over New York Giants. Over de neste tre kampene hadde han 41 løp for 106 yards og en touchdown samt 14 mottakelser for 105 yards. I uke 6 mot Baltimore Ravens løp Murray for 93 yards på 14 løp før han forstuet ankelen. Han ble plassert på sidelinjen for seks kamper på grunn av skaden. I uke 13 løp Murray for 83 yards og en touchdown på 23 løp mot Philadelphia Eagles. Uken etter mot Cincinnati Bengals fikk Murray sin sesongs tredje touchdown med kun 53 yards på 21 løp. Dette var den åttende kampen på rad hvor Cowboys vant mens Murray fikk ballen 20+ ganger som startende running back.