Vuonna 2011 Skate Canada International -kilpailussa Takahashi sai pisteet 84,66 lyhyessä ohjelmassa ja 153,21 vapaassa luistelemisessa voittaakseen pronssimitalin yhteensä 237,87 pisteellä. Vuoden 2011 NHK Trophy -kilpailussa hän teki uuden henkilökohtaisen parhaan tuloksen 90,43, jolloin hän otti johdon lyhyessä ohjelmassa, 10,66 pistettä enemmän kuin joukkuetoverinsa Takahiko Kozuka. Hän voitti kultamitalin yhteensä 259,75 pisteellä ja pääsi Grand Prix -finaaliin. Hän tuli toiseksi finaalissa. Japanin mestaruuskilpailussa
Takahashi oli ensimmäinen lyhyen ohjelman jälkeen pisteellä 96,05 ja sijoittui kolmanneksi vapaassa luistelemisessa, saaden 158,38 pistettä. Yhteensä 254,60 pisteellä hän voitti viidennen kansallisen mestaruutensa ja pääsi Takahiko Kozukon ja Yuzuru Hanyu'n edellä. Hänet valittiin kilpailemaan vuoden 2012 maailmanmestaruuskilpailussa, jossa hän voitti hopeamitalin. Ranskalaiset uskoivat, että hän oli ansainnut kultamitalin Patrick Chania vastaan, jolla oli virheitä, mukaan lukien pudotus kaksoisakselin päälle, ja huutasivat lopputulosta. Takahashi kuitenkin sanoi olevansa tyytyväinen tulokseen, jota hän ei odottanut kauden ulkopuolisen leikkauksen jälkeen. Takahashi lopetti kauden 2012 World Team Trophy -turnauksessa. Hän asetti uuden henkilökohtaisen parhaan pisteen lyhyessä ohjelmassa, vapaassa luistelemisessa ja yleisesti, ja pääsi ensimmäisenä miesten kilpailussa. Hänen lyhyen ohjelmansa tulos, 94,00, - asetti uuden ennätyksen korkeimpana koskaan ISU:n arviointijärjestelmässä. Takahasin ensimmäinen voitto Patrick Chania vastaan sitten vuoden 2010 MM-kisojen.