2012 m. rugpjūčio 22 d. Cahillas įmušė savo pirmąją sezono rungtynes per pergalę prieš "Reading". Rugpjūčio 31 d. jis įmušė UEFA Super taurę 2012 m.
prieš "Atlético Madrid", kurį "Chelsea" pralaimėjo 4:1. 2012 m. gruodžio 5 d. Cahilas įstojo į savo pirmąjį UEFA Čempionų lygos golą prieš Nordsjællandą. 2012 m. gruodžio 16 d. Cahilas buvo išmestas iš rungtynių prieš "Korintijus", kai "Chelsea" pralaimėjo 1-0 2012 m. FIFA klubo pasaulio taurės finalą po susidūrimo su Emerson. 2013 m. Sausio mėn. Cahilas nedalyvavo lygos rungtynėse su Stoke City dėl savo sūnaus Leo gimimo. Gegužės 15 d. jis pradėjo 2013 m. UEFA Europos lygos finalą prieš "Benfica" ir padarė gyvybiškai svarbų paskutiniųjų akimirkų tacklį, kad "Chelsea" laimėtų rungtynes 2:1.