La saison 2012-13 a marqué la fin dévastatrice d'une ère pour Palerme, les Rosanero terminant à une écrasante 18e place en Serie A, synonyme de relégation après neuf saisons consécutives dans l'élite. La saison a été marquée par le tristement célèbre "chassé-croisé d'entraîneurs" du président Maurizio Zamparini, qui a vu défiler trois entraîneurs différents. Malgré cette agitation constante, le jeune attaquant slovène Josip Iličić a été une lumière, inscrivant 10 buts cruciaux en championnat. Ce fut une année douloureuse qui a scellé la descente du club en Serie B et reste un chapitre inoubliable de son histoire moderne. La saison 2013-14 a marqué le retour triomphal de Palerme dans l'élite, les Rosanero remportant le championnat de Serie B et assurant une promotion immédiate en Serie A après une seule saison. Après un changement d'entraîneur précoce, l'équipe a retrouvé une forme sensationnelle sous la houlette de Giuseppe Iachini, dominant le championnat et s'assurant le titre en un temps record, à cinq journées de la fin. L'attaque était menée par le redoutable Abel Hernández, dont les 14 buts cruciaux ont propulsé une équipe talentueuse qui comptait également un jeune Paulo Dybala. Ce fut une campagne historique et dominante qui a marqué une résurgence spectaculaire pour le club.