Thorkildsen sesonåpnet ved Diamond League-stevnet i Doha 10. mai. Her kastet han tre døde kast, men greide 81,51 meter i sitt siste kast, som holdt til 3.-plass i dette stevnet. Vtezslav Vesel vant stevnet, med 85,09 meter, foran Tero Pitkämäki. Han stod over det neste Diamond League-stevnet, som var i Shanghai 18. mai, på grunn av krampe i lysken. Den 31. mai deltok han i et stevne i Dessau i Tyskland, der han kastet årsbeste for sin del, med 81,99 meter, og han sa etter stevnet at han ikke kjente noe til lyskeskaden. Han forbedret seg ytterligere da han deltok ved Hyundai Grand Prix Florø Friidrettsfestival 8. juni. Der fikk han til et sistekast på 84,64 meter, og vant stevnet. Bare fem dagere senere var det Bislett Games, men der fikk ikke Thorkildsen til de samme lengdene. Hans lengste kast ble 80,99 meter, og han endte med det på 6.-plass. Ved Lag-EM i friidrett 2013 i Gateshead kastet han 80,48 meter i sitt første kast, deretter 80,10 meter, før han gjorde to døde kast. Dette holdt til 4.-plass i spydkastøvelsen, men Norge kom nest sist i Super league i 2013, og rykket med det ned til First league.