Real Sociedad trafił do grupy D razem z Juventusem, Galatasaray SK i Olympiakosem Pireus. Zespół wygrał dwa mecze, trzy razy zremisował i raz przegrał z Juventusem, co dało tej drużynie drugie miejsce i awans do 1/8 finału, w której to dwukrotnie przegrała z Olympique Lyon. Następny sezon w wykonaniu Basków był znacznie gorszy. Sociedad zajęło dopiero 15. miejsce w tabeli, zdobywając 46 punktów – zaledwie pięć więcej niż spadkowicz – Real Valladolid.
Real Sociedad z ligi spadł po sezonie 2006/2007, zajmując 19. miejsce. 9 lipca 2007 roku były reprezentant Walii i trener m.in. Fulham Chris Coleman został nowym trenerem Sociedad. Walijczyka polecił John Toshack, w przeszłości trener drużyny z San Sebastian. Coleman zrezygnował ze swojej posady 16 stycznia 2008 roku.
13 lipca 2010 roku Real Sociedad powrócił do Primera División. Po emocjonującej końcówce sezonu, drużyna prowadzona wówczas przez Martína Lasarte zdobyła 74 punkty i zdołała wyprzedzić drugiego Hérculesa Alicante, trzecie Levante UD i czwarty Real Betis o zaledwie trzy punkty.