Den påfølgende 1990/1991 sesongen ble en stor sesong for laget. Laget nådde kvartfinalen i FA-cupen hvor de tapte 2-1 mot Arsenal som vant toppserien det året. Cambridge United klarte klubbrekord den sesongen når de ikke tapte på sytten kamper og vant 11 kamper på rad. 11. mai på siste dag i serien vant Cambridge United 2-0 mot Swansea City. Det resulterte i at de gikk akkurat forbi Southend United og vant serien og opprykk til 2. divisjon.