Bất chấp phong độ cá nhân của Messi, chu kỳ bốn năm thành công của Barcelona dưới thời Guardiola – một trong những kỷ nguyên vĩ đại nhất trong lịch sử câu lạc bộ – đã kết thúc. Mặc dù Barcelona đã giành chức vô địch Copa del Rey trước Athletic Bilbao vào ngày 25 tháng 5, danh hiệu thứ 14 trong thời kỳ này, đội đã để mất chức vô địch La Liga vào tay Real Madrid và bị loại ở bán kết Champions League bởi nhà vô địch Chelsea, Messi thực hiện cú sút phạt chạm xà ngang tại trận lượt về. Trong trận đấu cuối cùng trên sân nhà của Barça vào ngày 5 tháng 5, trước Espanyol, Messi đã ghi cả bốn bàn thắng trước khi đến gần băng ghế dự bị để ôm chầm lấy Guardiola, người đã tuyên bố từ chức huấn luyện viên trưởng. Anh kết thúc mùa giải với tư cách là vua phá lưới ở Tây Ban Nha và châu Âu lần thứ hai, với 50 bàn thắng, một kỷ lục tại La Liga, trong khi 73 bàn thắng của anh trên mọi đấu trường đã giúp anh vượt qua 67 bàn thắng của Gerd Müller trong mùa giải Bundesliga 1972–73 để trở thành cầu thủ ghi nhiều bàn thắng nhất trong lịch sử các câu lạc bộ bóng đá châu Âu.Dưới sự dẫn dắt của Tito Vilanova, người đầu tiên huấn luyện anh ở tuổi 14 tại La Masia, Messi đã giúp câu lạc bộ có sự khởi đầu tốt nhất từ trước đến nay tại La Liga trong nửa cuối năm 2012, tích lũy được 55 điểm, một kỷ lục của bóng đá Tây Ban Nha. Cú đúp ghi được vào lưới Real Betis ngày 9 tháng 12 đã giúp Messi phá vỡ hai kỷ lục lâu dài: anh vượt qua 190 bàn thắng của César Rodríguez, trở thành cầu thủ ghi bàn nhiều nhất mọi thời đại của Barcelona tại La Liga và cũng vượt qua 85 bàn thắng mà Gerd Müller ghi được vào năm 1972 cho Bayern Munich và Tây Đức để trở thành cầu thủ ghi nhiều bàn thắng nhất trong một năm dương lịch. Messi đã gửi cho Müller một chiếc áo số 10 của Barcelona, sau khi phá vỡ kỷ lục 40 năm của ông. Vào cuối năm đó, Messi đã ghi được 91 bàn thắng trên mọi đấu trường cho Barcelona và Argentina. Mặc dù FIFA không công nhận thành tích này, anh đã nhận được danh hiệu từ Kỷ lục Guinness thế giới cho hầu hết các bàn thắng ghi được trong một năm dương lịch. Là cầu thủ được yêu thích nhất, Messi một lần nữa giành được Quả bóng vàng FIFA, trở thành cầu thủ duy nhất trong lịch sử bốn lần giành Quả bóng vàng.
Bất chấp phong độ cá nhân của Messi, chu kỳ bốn năm thành công của Barcelona dưới thời Guardiola – một trong những kỷ nguyên vĩ đại nhất trong lịch sử câu lạc bộ – đã kết thúc. Trong trận đấu cuối cùng trên sân nhà của Barça vào ngày 5 tháng 5, trước Espanyol, Messi đã ghi cả bốn bàn thắng trước khi đến gần băng ghế dự bị để ôm chầm lấy Guardiola, người đã tuyên bố từ chức huấn luyện viên trưởng.