Po przeprowadzce do Kanady Hanyū zwiększył częstotliwość treningu na lodzie do 3–4 godzin dziennie (w porównaniu do wcześniejszych 1–2 godzin, które były wynikiem połączenia ograniczonego czasu na lodzie w Sendai, nauki szkolnej i astmy).
Sezon 2012/2013 Nowy sezon Hanyū rozpoczął zwycięstwem w Finlandia Trophy 2012, gdzie w swoim programie dowolnym zaprezentował dwa poczwórne skoki, w tym po raz pierwszy w zawodach rangi międzynarodowej poczwórnego salchowa.
W pierwszych zawodach z cyklu Grand Prix – Skate America, Hanyū zdobył srebrny medal, bijąc przy tym dotychczasowy rekord świata za program krótki o ponad jeden punkt. Podczas kolejnych zawodów cyklu – NHK Trophy 2012, Hanyū po raz kolejny pobił rekord świata za program krótki, uzyskując 95,32 punkty. Dało mu to wygraną w tych zawodach oraz kwalifikację do finału cyklu Grand Prix w Sochi, który był konkursem testowym przed igrzyskami olimpijskimi. Podczas grudniowego finału zajął 2.