2011-12シーズン初戦となったシャルケ04とのDFBスーパーカップでは怪我からの順調な回復ぶりを見せフル出場するも、チームはPK戦の末敗れタイトルを逃す。

第6節のハノーファー戦で怪我から復帰後初のリーグ戦でのゴールを決めたが、10月に入ると不振が続き、2試合連続で出場機会を失うこともあったが、徐々に調子を取り戻し、11月5日の第12節ヴォルフスブルク戦では、1ゴール2アシストの活躍を見せた。

第13節バイエルン・ミュンヘン戦ではマリオ・ゲッツェの決勝点をアシスト。2012年1月28日の第19節ホッフェンハイム戦では2ゴールを決めた。1月はこの試合を含めて2試合で2ゴール1アシストを記録。この活躍が評価されキッカー誌の欧州月間ベストイレブンに選ばれた。

その後も好調を維持し、ESM(European Sports Magazines、欧州スポーツ雑誌協会)による2月、3月、4月度の欧州月間ベストイレブンに選出された。

第27節1.FCケルン戦では2ゴール1アシストの活躍で得点を2桁にのせた。リーグ優勝に王手をかけた第32節ボルシアMG戦では試合を決定づける2得点目を挙げチームのリーグ連覇に貢献した。

これらの活躍で香川はビルト誌が選ぶブンデスリーガのベストイレブンに選出され、さらに欧州主要15メディア加盟の「ヨーロピアン・スポーツ・メディア(ESM)」が選ぶ年間ベストイレブンにも選出された。

2011年9月18日
11/12ドイツ・ブンデスリーガ 第6節
ハノーバー 2 - 1 ドルトムント
kagawa11-12dl011[動画]香川真司のゴール - 11/12ドルトムント1点目(2011/9/18)
2011年10月22日
11/12ドイツ・ブンデスリーガ 第10節
ドルトムント 5 - 0 1FCケルン
kagawa11-12dl010[動画]香川真司のゴール - 11/12ドルトムント2点目(2011/10/22)
2011年11月5日
11/12ドイツ・ブンデスリーガ 第12節
ドルトムント 5 - 1 ヴォルフスブルク
kagawa11-12dl009[動画]香川真司のゴール - 11/12ドルトムント3点目(2011/11/5)
2011年12月11日
11/12ドイツ・ブンデスリーガ 第16節
ドルトムント 1 - 1 カイザースラウテルン
kagawa11-12dl008[動画]香川真司のゴール - 11/12ドルトムント4点目(2011/12/11)
2012年1月28日
11/12ドイツ・ブンデスリーガ 第19節
ドルトムント 3 - 1 ホッフェンハイム
kagawa11-12dl007[動画]香川真司のゴール - 11/12ドルトムント5、6点目(2012/1/28)
2012年2月11日
11/12ドイツ・ブンデスリーガ 第21節
ドルトムント 1 - 0 レバークーゼン
kagawa11-12dl006[動画]香川真司のゴール - 11/12ドルトムント7点目(2012/2/11)
2012年3月3日
11/12ドイツ・ブンデスリーガ 第24節
ドルトムント 2 - 1 マインツ
kagawa11-12dl005[動画]香川真司のゴール - 11/12ドルトムント8点目(2012/3/3)
2012年3月17日
11/12ドイツ・ブンデスリーガ 第26節
ドルトムント 1 - 0 ブレーメン
kagawa11-12dl004[動画]香川真司のゴール - 11/12ドルトムント9点目(2012/3/17)
2013年3月25日
11/12ドイツ・ブンデスリーガ 第27節
1FCケルン 1 - 6 ドルトムント
kagawa11-12dl003[動画]香川真司のゴール - 11/12ドルトムント10、11点目(2012/3/25)
2012年3月30日
11/12ドイツ・ブンデスリーガ 第28節
ドルトムント 4 - 4 シュツットガルト
kagawa11-12dl002[動画]香川真司のゴール - 11/12ドルトムント12点目(2012/3/30)
2012年4月21日
11/12ドイツ・ブンデスリーガ 第32節
ドルトムント 2 - 0 ボルシアMG
kagawa11-12dl001[動画]香川真司のゴール - 11/12ドルトムント13点目(2012/4/21)
A代表 | マンU | UEFA | 11/12ドイツ | 10/11ドイツ | DFBポカール - 香川のゴール

香川、アジア人初のプレミアリーグ・ハットトリック(2013/3/2)