2011 m. "Skate Canada International" varžybose Takahashi uždirbo 84,66 taškų trumpojoje programoje ir 153,21 taškoje laisvojoje slidinėjimo ir laimėjo bronzinį medalią su 237,87 taškais. 2011 m. NHK trofėjoje jis užsitarnavo naują asmeninį geriausią rezultatą - 90,43 ir užėmė pirmaujančią vietą trumpojoje programoje, 10,66 taško pranašumu prieš savo komandos draugą Takahiko Kozuką. Jis laimėjo aukso medalį, surinkęs 259,75 taškų ir į Grand Prix finalą. Finale jis baigė antras. Į
Japonijos čempionate, Takahashi buvo pirmas po trumposios programos su 96.05 rezultatas ir užėmė trečią vietą laisvojo čiuožimo, užėmė 158.38 taškų. Bendras rezultatas buvo 254,60, jis laimėjo savo penktą nacionalinį titulą, užkopęs prieš Takahiko Kozuka ir Yuzuru Hanyu, ir buvo išrinktas varžytis 2012 m. Pasaulio čempionate, kur jis laimėjo sidabro medalį. Prancūzų publikos manymu, jis nusipelnė aukso medalio prieš Patrick Chan, kuris padarė klaidas, įskaitant kritimą ant dvigubo aksolio, ir abuvojo galutinį rezultatą. Tačiau Takahashi sakė, kad jis yra patenkintas rezultatu, kurio nesitikėjo po to, kai jam buvo atlikta operacija po sezono. Takahashi baigė sezoną 2012 m. Pasaulio komandų trofyje. Jis įvedė naujus asmeninius geriausius rezultatus trumpojoje programoje, laisvosios lygtynės ir apskritai, ir baigė pirmąjį vyrų renginį. Jo trumpalaikio programos rezultatas, 94,00, yra naujas rekordas kaip aukščiausias kada nors pagal ISU vertinimo sistemą. Tai buvo pirmoji Takahashi pergalė prieš Patriką Chaną nuo 2010 m. Pasaulio čempionato.