Pada 2013, Gotze 'berkhianat' ke Bayern Munich, namun gagal bersaing di tim utama dan kariernya seolah menemui kerikil tajam sehingga memutuskan pulang Dortmund pada 2016.
Tenor kedua Gotze di Dortmund tidak sesukses periode pertamanya, sebagaimana sang playmaker hanya tampil 75 kali dalam empat musim terakhir, sebagian besar dari bangku cadangan.
Redupnya penampilan Gotze di level klub juga membuat ia tak dilirik lagi oleh pelatih kepala Timnas Jerman Joachim Low, sehingga tak dipanggil dalam skuat Piala Dunia 2018 lalu.