BMW regresó al DTM para la temporada 2012 con el M3 DTM, que se basa (al menos visualmente) en el contemporáneo BMW E92 M3 Coupé. Tres equipos se alinearon en la parrilla para BMW de la siguiente manera:

2012

El piloto canadiense Bruno Spengler registró la primera victoria DTM para BMW en 20 años en la segunda carrera de la temporada 2012, celebrada en el circuito de Lausitzring en Alemania. Spengler luego reclamó el campeonato de pilotos de 2012. BMW reclamó el campeonato de fabricantes de 2012 con 346 puntos, 11 puntos por delante de Audi y 17 puntos por delante de Mercedes-Benz. BMW Team Schnitzer ganó el título del campeonato de equipos de 2012. Los tres titulados fueron asegurados por BMW en la última carrera de la temporada en Hockenheim.

2013

BMW aseguró su segundo campeonato consecutivo de fabricantes en 2013 en el final de temporada en el Hockenheimring, después de una pelea cerrada con Audi durante toda la temporada. Los honores de los conductores fueron para el conductor de Audi Mike Rockenfeller; equipos ‘a Audi Sport Team Phoenix. BMW reclamó un espectacular barrido del podio 1-2-3 en el Red Bull Ring en Salzburgo, Austria, con Bruno Spengler liderando a Marco Wittmann y Timo Glock. BMW también bloqueó las dos primeras filas en la calificación para el final en Hockenheim. BMW aseguró 51 victorias totales de DTM con el BMW M3, y cambiará al nuevo M4 DTM para la temporada 2014 en adelante.