2004. aastal palkas Olympiacos tagasi Dušan Bajević ja sõlmis lepingu 1999. aasta aasta jalgpallur ja 2002. aasta maailmameistritega Brasiilia superstaar Rivaldo ja 2004. aasta Euroopa meister
Antonis Nikopolidis. Hooaja lõpus võitis Olympiacos kodumaise topeltvõistluse ja oli korralik Meistrite Liigas, kogudes kümme punkti Liverpool, Monaco ja Deportivo de La Coruña kõrval ja kaotades kvalifikatsiooni nokautide faasi viimasel neljal minutil viimasest mängust Euroopa meistrite Liverpooli vastu Anfieldil. Bajević lahkus klubist ja tema asemele palgati Norra treener Trond Sollied. Klubi allkirjastas Panathinaikosest Küprose ründaja Michalis Konstantinou, 2004. aasta Euroopa meistrivõitja kaitsja Michalis Kapsis Bordeaux'st ja mitmekülgne Ivori poolmängija Yaya Touré. 2005.-2006. aasta hooaja jooksul võitis Olympiacos kõik neli derbit oma peamiste rivaalide Panathinaikos ja AEK Ateena vastu, mida saavutas ainult üks kord, hooaja 1972-1973. Nendel neljal mängul oli kokku 11-3 väravaid Olympiacose kasuks. Samuti võitis AEK Ateena Kreeka karika finaalis 3<unk>0 ja võitis oma teise järjestikuse topeltvõistluse ning saavutas kõigi aegade rekordi 16 järjestikuse mängu võitmisel, purudes oma varasema rekordi.