La stagione per gli umbri inizia l'11 agosto 2012, con la vittoria sul neutro di Gubbio in Coppa Italia contro il Trapani (partita valida per il 2º turno preliminare), formazione militante in Prima Divisione; la partita termina 2-0 per i rossoverdi, grazie ai gol di Luis Alfageme e Davide Sinigaglia. In Coppa Italia l'avventura delle Fere durerà solo 7 giorni, infatti vengono eliminate nel turno seguente contro il Cittadella, perdendo allo stadio Tombolato nei minuti di recupero per 0-1.
Nelle prime tre partite di campionato la Ternana incappa in altrettante sconfitte consecutive contro Pro Vercelli (0-1), Modena (0-1) e Bari (0-2). Il primo punto stagionale arriva in casa contro il Cesena, pareggiando 0-0 e rimanendo per la quarta gara consecutiva a secco di gol. Da qui in poi gli umbri conquisteranno sette risultati utili consecutivi, di cui quattro vittorie di fila, contro Empoli (2-0), Crotone (1-0), Novara (2-1) e Cittadella (3-1); pareggiando le partite contro Spezia (1-1), Vicenza (0-0) e Grosseto (1-1). Questi risultati portano la Ternana dall'ultimo al 4º posto in classifica, in piena zona play-off.
Nelle successive gare la Ternana perderà però molto terreno sulla zona promozione, restando a secco di vittorie per sei turni consecutivi; perde quattro partite contro Sassuolo (1-3), Brescia (0-1), Hellas Verona (0-2) e Varese (0-1), e ne pareggia due contro Reggina (1-1) e Virtus Lanciano. Torna alla vittoria l'8 dicembre contro la Juve Stabia (3-2) centrando la vittoria a otto minuti dalla fine, grazie a un gol di Antonino Ragusa. Termina il girone d'andata con due sconfitte contro Livorno e Ascoli (entrambe per 1-2).
Il girone di ritorno si apre con due vittorie contro Pro Vercelli (4-2) e Modena (2-1) e un pareggio a reti inviolate contro il Bari. Nelle successive partite i rossoverdi inanelleranno un gran numero di pareggi (9), molti dei quali contro squadre di alta classifica: Empoli (0-0), Novara (1-1), Sassuolo (0-0) e Livorno (1-1). Ottiene invece la vittoria contro Crotone, Vicenza, Brescia (tutte per 1-0) e Padova (2-1). Questi risultati portano gli umbri a salvarsi con largo anticipo sulla fine del campionato, visto il grande vantaggio accumulato sulla zona play-out e retrocessione diretta.
Nelle ultime gare la Ternana assume il ruolo di "guasta feste", infatti il pareggio per 1-1 contro l'Ascoli contribuì in maniera determinante alla retrocessione degli ascolani in Lega Pro; anche il pareggio ottenuto al 93' contro il Livorno, finì per inficiare nella perdita del 2º posto (e di conseguenza, della promozione diretta) da parte dei livornesi. I rossoverdi terminano la loro prima stagione dal ritorno in Serie B al 9º posto, con 53 punti.
Lo sponsor tecnico per la stagione 2012-2013 è Macron, mentre lo sponsor ufficiale è Insieme Protagonisti. La divisa è una maglia rossoverde a strisce verticali, pantaloncini neri e calzettoni neri. La seconda divisa è bianca con bordi sulle maniche rossoverdi, mentre la terza divisa è un completo grigio con banda rossoverde orizzontale sul petto.
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