Matri rozpoczął sezon wygrywając Supercoppa Italiana 2012
nad Napoli. W tym sezonie zadebiutował w Europie, zdobywając swój pierwszy bramkę w Lidze Mistrzów UEFA w wygranej 3:0 nad Celticem w rundzie 16, zdobył kolejny bramkę w turnieju, gdy Juventus dotarł do ćwierćfinału, ale został wyeliminowany przez ostatecznego mistrza Bayernu Monachium. Matri zakończył swój trzeci sezon w klubie, wygrywając drugi z rzędu tytuł Serie A. Zdobył swój drugi Supercoppa Italiana z Juventusem na początku następnego sezonu, 18 sierpnia 2013 roku, gdy Juventus pokonał Lazio 4 do 0, zanim opuścił klub w tym samym miesiącu.