2. aprillil 2012 teatas Juventus, et Matri on oma praegusele lepingule lisanud veel kaks aastat kuni 30. juunini 2017. Oma teisel hooajal võitis ta 2011/12 Serie A.
Ta võitis uue treeneri Antonio Conte juhtimisel Serie A tiitli kümme väravat sel hooajal, lõpetades hooaja kui Juventus'i ühine parim väravatäitaja liigas ja jõudis ka 2012. aasta Coppa Italia finaali. Ta tegi 25. veebruaril 2012 Juventus'i võrdlusmängu Milan'i vastu San Siros 1:1 võõrastel.