Wieder in der Bundesliga (2010–2012)

Nach dem Aufstieg musste der FCK die ausgeliehenen Leistungsträger Sidney Sam und Georges Mandjeck ziehen lassen, Torjäger Erik Jendrišekverließ ebenfalls den Verein. Die Abgänge konnten allerdings weitestgehend ersetzt werden, sodass der FCK mit 21 Punkten und einem 12. Tabellenplatz in die Winterpause ging. Ein Zwischentief mit nur einem Punkt aus sieben Spielen, darunter eine 0:5-Niederlage in Dortmund, wurde überwunden. Positiv herausstechend waren ein 2:0-Erfolg gegen den FC Bayern München sowie ein 5:0 gegen den FC Schalke 04. Zu Beginn der Rückrunde geriet der FCK in eine kleine Krise (acht Spiele ohne Sieg), wodurch er auf einen Abstiegsplatz abrutschte. Aus den letzten neun Saisonspielen holte der FCK aber noch 21 Punkte, machte zunächst am vorletzten Spieltag (2:1 gegen den VfL Wolfsburg) den Klassenerhalt endgültig perfekt und wurde am Ende sogar noch Siebter in der Endtabelle. Bester Torschütze der Lauterer war Srđan Lakić, der 16 Tore erzielte.

Die zweite Saison nach dem Wiederaufstieg war im sportlichen Bereich geprägt von Problemen in der Offensive. Keiner der verpflichteten Stürmer wieItay Shechter, Dorge Kouemaha, Richard Sukuta-Pasu und der im Winter verpflichtete Sandro Wagner konnten die Erwartungen erfüllen und den nach Wolfsburg gewechselten Lakić ersetzen. Nachdem im Saisonverlauf 16 Spieltage am Stück kein Spiel gewonnen werden konnte und die Mannschaft auf den letzten Tabellenplatz abgerutscht war, trennte sich der FCK von Cheftrainer Marco Kurz und Co-Trainer Günther Gorenzel. Am 22. März 2012 verpflichtete der Verein Krassimir Balakow von Hajduk Split als neuen Cheftrainer.^[25] Die Anzahl der sieglosen Spiele in Folge verlängerte sich bis auf 21 und nach dem 32. Spieltag stand der FCK trotz eines 2:1-Siegs bei Hertha BSC als erster Absteiger der Saison 2011/12 fest.