În sezonul următor, Milan a dominat liga. Milan a jucat ca gazdă la Genova pe 25 septembrie 2010, Pirlo oferind o minge ridicată peste partea de sus a apărării pentru a-l elibera pe atacantul Zlatan Ibrahimović pentru a înscrie singurul gol al meciului. La 2 octombrie, Pirlo a marcat un gol de 40 de yarzi împotriva Parmei pentru a oferi Milanului prima victorie în deplasare din sezonul 2010-11. La 14 mai 2011, Pirlo a jucat în ultimul său meci pentru Milan, intrând în repriza de la pauză în locul lui Ambrosini, în timp ce clubul a sărbătorit titlul de Serie A.
Cu o victorie de 4 la 1 asupra lui Cagliari. Patru zile mai târziu, Pirlo a confirmat că va părăsi Milanul la sfârșitul sezonului 2010-11, după o decizie comună de a nu-și reînnoi contractul. În ultimul său sezon la Milano, Pirlo a jucat în campionat doar de 17 ori sub antrenorul Massimiliano Allegri, marcând doar un gol și trei asistențe, câștigând al doilea titlu de Serie A cu Milan în acel sezon, ajungând, de asemenea, în runda a 16-a din Liga Campionilor UEFA și în semifinala Coppei Italiei.