El 8 de enero de 2012 debutó, también anotando un gol, en la FA Cup en la derrota por dos a tres ante el Manchester United en el partido correspondiente a la tercera ronda en la que su club quedó eliminado. Liverpool, donde anotó en la derrota por 4 a 1; ese fue su gol número 85 en la Premier League, haciéndolo el máximo goleador sudamericano de la competición, superando a su compatriota y excompañero Carlos Tévez. Los Colchoneros fueron eliminados de forma temprana en la competencia, pero les sirvió para alcanzar la final de la Europa League, donde Agüero asistió en dos goles anotados en el tiempo extra para derrotar al club inglés Fulham. Entró al campo en el minuto 62 sustituyendo, de nuevo, a Nigel de Jong cuando el marcador mostraba un empate a uno en casa frente al Villarreal y en el último suspiro del partido, cuando ya pasaban unos segundos de los tres minutos añadidos por el árbitro, Agüero empujó al fondo de la portería un centro de Pablo Zabaleta prolongado por David Silva poniendo el definitivo dos a uno en el marcador. El 16 de febrero de 2012 debutó en los dieciseisavos de final de la Europa League (competición a la que el Manchester City había accedido producto de su eliminación de la Liga de Campeones), de nuevo, anotando un gol.

Nápoles y el 18 de octubre consiguió su primer gol en esta competición con la camiseta del City. Tanto la presentación como la propia camiseta y en general la nueva línea de ropa presentada por Adidas para el Real Madrid está cercana a las últimas tendencias que combinan las equipaciones deportivas con una línea más urbana. Acabó su primera temporada en España con solo 7 goles en todas las competencias, con el entrenador Javier Aguirre optando por haciendólo un cambio frecuente en los partidos para adaptarlo al fútbol europeo. También anotaría goles ante importantes rivales como Real Madrid, Sevilla, camiseta real madrid 2023 Valencia y Villareal para lograr que el Atlético termine cuarto en la liga y se clasificara a la Champions League por primera vez en diez años. Sin embargo, la temporada no acabaría superando las expectativas, al perder la liga ante el Chelsea y quedar eliminado de la Champions ante el Mónaco en octavos de final. El castigo llevó lágrimas a los ojos del Kun, tal como lo registraron las cámaras de televisión. El 30 de mayo fue oficializado el traspaso del 90 % de su pase al Atlético de Madrid, a cambio de 20 millones de euros, marcando un récord tanto para el fútbol argentino como para la entidad española.

En los siguientes partidos, el futbolista argentino completó un espectacular inicio en la Liga inglesa con 6 goles en 4 partidos, consiguiendo su primer «hat-trick» en la Premier League el 10 de septiembre ante el Wigan. El 16 de septiembre convirtió su primer gol en la Champions League en una victoria ante el PSV como visitantes, también asegurando la clasificación del equipo a octavos de final. El 29 de noviembre debutó anotando un gol en la Carling Cup en la victoria cero a uno frente al Arsenal en el partido de cuartos de final de la competición, clasificando de esta manera para las semifinales. También el Kun lideró al Atleti a alcanzar la final de la Copa del Rey, a pesar de que esta vez no fueron victoriosos, perdiendo ante el Sevilla en el Camp Nou el 19 de mayo. Ésta le impidió despedirse ante su gente en el clásico con Boca, a disputarse una semana después. Su destacada actuación atrajo la atención de diversos clubes europeos, y antes de que finalizara el campeonato ya se especulaba con una posible transferencia al Atlético de Madrid. El delantero notició al árbitro y a los jugadores del partido para que el hombre recibiera la atención necesaria.

Este encuentro, de carácter amistoso, tenía un fin solidario que era recaudar dinero para la ONG Proyecto Hombre en la lucha contra la drogadicción. Sin embargo, real madrid equipacion el club blanco recurrió la decisión alegando que dicho anagrama no era publicidad porque no reportaba dinero alguno a las arcas del club. ↑ El no verlas finalmente necesarias al adoptar otro elemento diferenciador como un uniforme alternativo con distinto pantalón, pudiera ser una de las respuestas lógicas de dicho cambio de parecer. Cinco victorias seguidas del City le permitieron acortar una distancia de ocho puntos contra el Manchester United, terminando las últimas jornadas del calendario liderando por gol de diferencia. El 27 de agosto del 2010, el Atlético ganó la Supercopa de Europa derrotando a los favoritos para el título, el Inter de Milán, por 2 a 0. Agüero dio la asistencia para el primer gol por parte de José Antonio Reyes, y aseguró la victoria anotando el segundo. Debutó oficialmente el 15 de agosto en una victoria 4 a 0 contra el Swansea, donde entró como suplente en el minuto 59, y metió su primer gol solo nueve minutos después de su ingreso, luego de empujarla tras un centro raso del lateral Mikah Richards.