El 19 de mayo de 2012, anotó un gol en la final de la Liga de Campeones de la UEFA 2011-12, ante el Chelsea FC, camiseta barça pero su equipo acabaría perdiendo en la tanda de penaltis. Müller inició la temporada 2012-13 anotando el segundo gol de su equipo en la victoria 2-1 por la Supercopa Alemana el 12 de agosto de 2012, eventualmente dándole el título al Bayern de Múnich.
