En abril de 2011 anunciouse que O'Donohoe asinara para outra provincia irlandesa, aceptando unirse a Connacht para a tempada 2011-12, no proceso de conectar co seu ex adestrador de Irlanda Sub-20, Eric Elwood, que agora estaba a cargo da provincia occidental. Esta foi a primeira tempada de Connacht na Heineken Cup, e ao longo da tempada O'Donohoe competiu co outro scrum-half de Connacht, Frank Murphy, pola posición inicial. O'Donohoe fixo o seu debut para Connacht no Pro12 2011/12
O 10 de setembro de 2011, xogando contra o Scarlets, o mesmo equipo contra o que xogara no seu debut no Leinster. O'Donohoe xogou o seu primeiro partido europeo para Connacht na Heineken Cup 2011-12 contra o equipo inglés Harlequins. Na primeira tempada de O'Donohoe fixo un total de 16 aparicións na Pro12, cinco delas como titular, e tamén comezou en catro dos seis partidos da Copa Heineken de Connacht, saindo do banco nos outros dous.