2011/2012 3 grudnia 2011 roku w pierwszym w historii konkursie Pucharu Świata kobiet w Lillehammer zajęła 5. miejsce, po skokach na 86,5 m i 87,5 m. 8 stycznia 2012 r. w Hinterzarten po raz pierwszy w konkursie PŚ stanęła na podium zajmując 2. miejsce, przy oddanych skokach na odległości 100,5 m oraz 99,5 m.
14 stycznia 2012 roku zdobyła złoty medal na Zimowych Igrzyskach Olimpijskich Młodzieży 2012 po dwóch skokach na 76,5 m. 11 i 12 lutego 2012 roku w Ljubnie dwukrotnie stanęła na podium zajmując drugie miejsce. 23 lutego podczas konkursu skoków pań w ramach Mistrzostw Świata Juniorów 2012 oddała skoki na odległość 108,5 m i 107,5 m, dzięki czemu zdobyła złoty medal z przewagą 11,5 pkt nad drugą Sarą Hendrickson. Dwa dni później w konkursie drużynowym reprezentacja Japonii w składzie: Yūki Itō, Yurina Yamada, Kaori Iwabuchi, Sara Takanashi zwyciężyła w konkursie, pokonując drugie Niemki o 119,5 punktu.
3 marca 2012 roku w Zaō Takanashi została zwyciężczynią konkursu i jednocześnie tego samego dnia, w drugim konkursie, zajęła 2. miejsce. W kolejnym dniu w Zaō również zajęła 2. miejsce.