Logo após o anúncio da venda do clube para o magnata Peter Lim, já se sabia que haveriam mudanças no Valencia. Mas o que muitos não sabiam, é que uma delas seria no comando técnico da equipe. Assim que foi anunciado a venda do clube, o presidente do Valencia, Amadeo Salvo, concedeu entrevista e esclareceu alguns pontos sobre o que seria alterado no clube, e o mesmo, quando perguntado, afirmou que Pizzi seria mantido como treinador do clube já que possuia a confiança do presidente e até mesmo do novo dono.

Porém, com o passar dos dias, cresceram as especulações de que o técnico argentino estaria com os dias contados no Mestalla. Salvo ainda defendia a permanência de Pizzi, mas ao que parece, a influência do empresário português, Jorge Mendes, que é muito ligado a Peter Lim, teve ligação direta com o futuro do treinador argentino. Tudo porque, Mendes, teria feito a cabeça de Lim quanto a um novo treinador para o clube.

O escolhido então seria Nuno Espirito Santo. Desconhecido por muitos, o então treinador do Rio Ave de Portugal havia feito grande campanha nos últimos anos pelo clube e despertado o interesse do empresário português que acreditava que o treinador seria uma grande revelação e seria peça perfeita para o novo time que o Valencia estaria montando.

Tudo isso são especulações, mas o que de fato se sabe, é que Jorge Mendes teve sim influência na contratação de Nuno para o Valencia. Um treinador até então desconhecido por muitos e que para alguns jornalistas, não iria durar muito no clube, já que a pressão para que o clube fizesse uma grande temporada e conseguisse uma vaga na Champions League era enorme.

Nuno chegou ao Valencia e logo de cara já mostrou conhecimento sobre o clube. Anunciando seu novo capitão, no caso, Dani Parejo, por ser um dos principais jogadores do time além de mais experientes no elenco jovem. Junto consigo, Nuno trouxe um de seus jogadores de confiança que atuavam no Rio Ave, o brasileiro Filipe Augusto, que acabou tendo pouquíssimas chances de atuar, e quando atuou, não agradou nem a técnico nem a torcida.

No começo da temporada, Nuno tinha uma ideia de como montaria seu time. Durante a pré-temporada, montou um esquema mais focado na marcação, utilizando a equipe num 4-1-4-1. A equipe não demonstrou grande futebol na pré-temporada, mas nada que causasse preocupações aos torcedores. Na partida contra o Manchester United, a equipe acabou derrotada com um gol sofrido no último lance, após falha de Diego Alves. Nesse jogo, Nuno começou com a equipe no esquema 4-1-4-1 e terminou no que então se tornaria o esquema atual do time, e que fez com que a equipe crescesse na partida, o 4-3-3.

Após alguns testes durante a pré-temporada, Nuno adotou o 4-3-3 como esquema padrão da equipe a princípio ao menos. A justificativa do treinador era dar liberdade a seus atacantes pelas pontas além de que tinha grandes jogadores para preencher o meio campo, casos de Javi Fuego, André Gomes e Parejo, que nessa posição, teria mais liberdade para chegar a frente do que anteriormente.

Meio campo que ganharia ainda mais força com a chegada de Enzo Pérez a equipe já no final do primeiro turno. Contratação que o Valencia tentava a tempos e que só pôde ser fechado nessa temporada. Nuno agradeceu a chegada do argentino que dava ainda mais força ao seu meio de campo e mais tranquilidade para trabalhar a equipe.

Durante a temporada, Nuno demonstrou grande conhecimento e variedade técnica para com a equipe. O esquema até então padrão foi alterado por algumas vezes após queda de rendimento da equipe e após a perda de alguns jogadores, caso de Dani Parejo que por conta de lesão teve de ficar pouco mais de um mês fora dos gramados. Diante da fase que já não ia tão bem como anteriormente, Nuno se viu obrigado a alterar o esquema e promoveu um esquema com três zagueiros, colocando Lucas Orbán como titular ao lado de Mustafi e Otamendi para fazer o trio de zaga.

A principio, a mudança também tinha outro motivo: promover a então esperada dupla de ataque da equipe com Paco Alcácer e Negredo, além de Rodrigo Moreno que completaria o triplete da equipe. Após a confirmação da contratação de Negredo, Nuno concedeu entrevista afirmando que o Valencia possuia um dos ataques mais temidos da espanha. Porém, o trio ou até mesmo a dupla de atacantes só funcionou no papel.

Em campo, Paco e Negredo não conseguiam se destacar tanto iniciando a partida. Nuno então acabou mantendo o esquema tático por um certo período mas sacando Paco da equipe titular e deixando Rodrigo mais centralizado. O esquema novo deu certo no maior teste até então de Nuno, a partida contra o Real Madrid no Mestalla, que a equipe acabou vencendo por 2-1 de virada e acabando com uma série de 22 jogos de vitórias seguidas do clube merengue.

Nuno mostrou muitas variedades táticas e no final soube adaptar o que era melhor para a equipe, provando contra alguns comentários de que o treinador só estaria lá para colocar os jogadores mais caros em campo, porém, com o passar da temporada, Rodrigo e Negredo acabaram perdendo a posição na equipe para jogadores que já estavam anteriormente no clube, provando que Nuno estava fazendo um trabalho sério.

Porém, nem tudo foi bom para Nuno foram maravilhas na equipe. Principalmente após a eliminação na Copa del Rey para o Espanyol, onde o treinador colocou uma equipe praticamente reserva durante parte da competição, muitos torcedores e jornalistas locais não gostaram da atitude do treinador, já que o clube se encontrava na chave mais fácil da competição e não enfrentaria as maiores forças da espanha a não ser numa eventual final.

Mesmo após a eliminação na competição, Nuno continuou seu trabalho para conquistar o grande objetivo da equipe na temporada: a vaga para a Champions League. Com o tempo, Nuno foi provando para aqueles que tinham dúvida de sua capacidade, que era digno de estar no comando da equipe. Nuno conseguiu feitos históricos no clube, como repetir a pontuação, no final do campeonato, da última equipe do Valencia que conquistou o título da Liga BBVA em 2003/2004, com 77 pontos.

Além de ter a melhor defesa do clube nos últimos anos, perdendo apenas para a mesma equipe campeã. Nuno liderou a equipe mais jovem da competição ao, até então, objetivo tão sonhado e que muitos acreditavam que uma equipe nova como essa talvez não fosse conquistar, ainda mais com um treinador desconhecido.

Nuno provou a todos sua capacidade, e graças ao Valencia, pôde provar sua capacidade numa das melhores ligas europeias. Nuno conquistou o prêmio de melhor treinador do mês na Liga por três vezes (setembro, dezembro e fevereiro). Sua performance no começo da temporada foi de tão agrado que o clube renovou contrato com o treinador por mais duas temporadas antes mesmo do final do primeiro turno.