Vidal comezou a súa segunda tempada co club anotando un penal na Supercopa Italiana de 2012.
O 11 de agosto de 2012, a Juventus derrotou ao Napoli por 4-2 na prórroga no Estadio Nacional de Pequín. O 19 de setembro de 2012, Vidal marcou o seu primeiro gol na UEFA Champions League no partido da fase de grupos contra o Chelsea. Foi un empate crucial, xa que a Juve rematou o partido 2 a 2 despois de perder dous goles na primeira parte. Despois de axudar ao club a un segundo título consecutivo na Serie A, marcando 10 goles na liga e 15 en todas as competicións, foi votado xogador do ano polos usuarios rexistrados no sitio web do club juventus.com.