Nella stagione 2012-2013 il Latina disputa il secondo campionato di fila in Prima Divisione. Inizia il torneo con una sconfitta (3-1) a Pisa all'esordio, quindi la squadra si riscatta prontamente nella seconda giornata battendo di misura il Catanzaro con rete di Dario Barraco. La gara ha festosamente suggellato la nomina del nuovo Presidente, che per la prima volta nella storia del club è una donna, l'imprenditrice Paola Cavicchi, che succede a Michele Condò.[1] I nerazzurri arrivano poi alla vigilia del derby con il Frosinone, giocato il 14 ottobre 2012 (0-0), primi a pari punti con i giallo-azzurri.
Al giro di boa la squadra è Campione d'inverno. Il girone di ritorno inizia con la vittoria (1-0) contro il Pisa, poi ottiene tre punti, prima dati e poi tolti a tavolino per la "buca" creatasi sul tappeto del Marcello Torre, che ha impedito di concludere la gara di Pagani, per poi battere il Catanzaro anche al Ceravolo consolidando il suo primato. A partire dal derby perso contro il Frosinone e giocato il 3 marzo 2013, la squadra inanella tre punti in cinque partite, compresa la gara della "buca" formatasi sul campo di Pagani che ha impedito alla partita di essere portata a termine, con la gara prima assegnata (0-3) alla Paganese e poi rigiocata e pareggiata (1-1) l'11 marzo, perdendo così il primato in favore dell'Avellino e vedendosi raggiunta in classifica anche dal Perugia.
All'indomani della sconfitta di misura con il Benevento, che ha segnato il sesto turno consecutivo senza vittorie in campionato nonché il terzo stop di fila lontano da casa per la compagine nerazzurra, la dirigenza decide di esonerare Fabio Pecchia e di richiamare Stefano Sanderra, il fautore della promozione in Prima Divisione.[2]
Il 21 aprile 2013 la squadra, dopo aver vinto (1-2) a Viareggio (con ancora Pecchia in panchina), pareggia (1-1) al Francioni, aggiudicandosi la finale della Coppa Italia di Lega Pro.[3] Si tratta in assoluto del primo trofeo vinto nella storia dai nerazzurri dopo la promozione in Prima Divisione del 2011.
Il Latina conclude il campionato in terza posizione con 53 punti, alle spalle dell'Avellino promosso diretto, e accede ai Play-off dove affronta in semifinale la Nocerina. Dopo aver perso (1-0) la partita di andata, il Latina vince (1-0) in casa al ritorno e conquista la finale grazie al miglior piazzamento in campionato rispetto agli avversari. In finale la squadra laziale affronta il Pisa: l'andata, giocata in Toscana, termina 0-0, mentre il ritorno allo stadio Francioni vede i padroni di casa vincere in rimonta (3-1) e conquistare la prima storica promozione in Serie B, preceduta dal trionfo nella Coppa Italia di Lega Pro.
^Partita giocata solo nel primo tempo chiuso sullo (0-0) sospesa all'inizio del secondo tempo per una buca formatasi nel terreno di gioco di 30 cm. per mezzo metro di profondità. Il Giudice Sportivo prima assegna la partita (0-3) a tavolino, poi decide di accogliere il reclamo della Paganese, e di far ripetere la gara il 28 marzo 2013.