Tras el fiasco que produjo la pérdida de categoría, el 'submarino amarillo' se armó en la época estival de ilusión y de inconformismo para regresar cuanto antes a la élite del balompié. Con el proyecto encomendado a la eterna figura de Manolo Preciado, el equipo castellonense tenía la prioridad de volver a Primera con un técnico ganador y repleto de coraje. Pero justo el día después de llegar al Villarreal, el 7 de junio, se marchaba para siempre el entrenador asturiano tras su trágico fallecimiento.
Después de aquel varapalo, Julio Vázquez fue el encargado de asumir el mando después de un duro revés emocional para el club y para el mundo del deporte. Amparado por la base natural formada por jugadores como Marcos Senna, Bruno Soriano, Mateo Musacchio, Olof Mellberg o Rubén Gracia Calmache 'Cani', el salmantino se armó de confianza y consiguió que el club consiguiera el equilibrio logrando buenos resultados aunque con altibajos.
Pero el club, por sorpresa, decidió en enero prescindir de él y confiar en la figura de Marcelino García Toral. El asturiano, que se encontraba sin equipo tras abandonar el Sevilla, era el sexto técnico del Villarreal en poco más de cuatro años. Con el equipo situado en séptima plaza, la entidad buscaba el impulso para alcanzar los puestos de ascenso cuanto antes.
Con dos ascensos en su palmarés, con el Recreativo de Huelva (2006) y con el Zaragoza (2008), Toral se llevó el primer golpe ante el Real Madrid Castilla con un soberbia goleada (5-0). Pero a partir de aquella derrota, el Villarreal espabiló y no volvió a perder hasta la jornada trigésimo séptima ante el Elche (2-3). Tras la repesca de Jonathan Pereira en el mercado invernal y con el extraordinario olfato goleador de Ikechukwu Uche, los castellonenses empezaron a escalar posiciones para convertirse en uno de los mejores conjuntos de la segunda vuelta.
Con la máxima emoción hasta el final de la campaña y manteniéndose en la segunda posición, el Villarreal ha conseguido finalmente el ascenso después de acabar el torneo doméstico con 77 puntos, tres más que el Almería, y con un total de 38 goles en contra y 68 a favor.