Skriv en fortsættelse til dette afsnit - Bonucci startede sæsonen med at vinde Supercoppa Italiana 2012
Med Juventus. Han debuterede i Champions League mod Chelsea i gruppefasen og scorede sit første mål i konkurrencen mod Shaktar Donetsk i oktober 2012 i en 1<unk>1 remis. I december 2012 blev Bonucci kritiseret for at dykke i en liga kamp mod Palermo, som blev beskrevet af en række journalister som "det værste dyk nogensinde". Han blev booket af dommeren under kampen og efterfølgende givet en en-kamp forbud og en bøde på € 2000 af myndighederne. Juventus sluttede sæsonen ved at vinde 2012-13 Serie A-titlen.