El empate a cero en el Bernabéu y la distancia de cinco puntos con el Barça invitan a hacer titulares catastrofistas con el Madrid, aunque el juego de los blancos dice justo lo contrario. Entre las jornadas 12 y 15 la Real solo pudo obtener un punto en 4 partidos, pero no perdió sus opciones de optar al título hasta que una derrota en la penúltima jornada, ante el Madrid, le dejó a 2 puntos del Athletic y con una diferencia de goles virtualmente insalvable. Tras dos empates consecutivos, el Donostia perdió el liderato en la jornada 11 y una racha de tres derrotas consecutivas en las siguientes jornadas le dejaron definitivamente sin opción alguna a disputar el título. La Real Sociedad, con sus 34 puntos, va con ventaja, pero desprende el peor momento de los tres, por más que haya ocupado la tercera posición durante las últimas diez jornadas del torneo sin alteraciones. Como dato anecdótico, aquella temporada 1940-41 se produjo la mayor goleada conseguida por la Real en partido oficial en su historia, al imponerse el 8 de enero de 1941 por 14:2 al Real Valladolid. Al año siguiente, un Bilbao Athletic dirigido por José Ángel Iribar, logró la mejor clasificación de su historia, siendo subcampeón de la Segunda División A; de la cual Julio Salinas se proclamó Trofeo Pichichi, habiendo marcado 20 goles.
De esta manera la Real recuperaba la categoría perdida, obteniendo por primera vez en su historia, un ascenso a la máxima categoría. La Real volvió a imponerse claramente en su grupo de Segunda división y en esta ocasión, pese a un comienzo discreto, consiguió la segunda plaza en la liguilla de ascenso, por detrás del Granada CF y superando a Deportivo de La Coruña y CD Castellón. Los cambios más importantes se dieron en la delantera; Carlos Bueno y Emilio Nsue, que tuvieron un papel importante en el ascenso, al ser jugadores cedidos, volvieron a sus clubes de origen. El Donostia FC acaba lejos de la lucha por el ascenso, sexto en el Grupo II de la Segunda División, a un punto de los puestos que teóricamente hubieran podido mandarlo directamente a Tercera División y a expensas de que una posible restructuración de la categoría para reducir el número de equipos pudiera hacer lo propio de forma indirecta. Aquella temporada empezó bien para el equipo donostiarra que se impuso claramente en el grupo vasco de segunda división, pero en la definitiva liguilla de ascenso no pudo conseguir su objetivo de recuperar la máxima categoría. Como dato anecdótico esa temporada el entrenador Harry Lowe tuvo que alinearse a sí mismo en un partido en Valencia por baja de última hora por enfermedad de un jugador.
Este hecho convierte a Harry Lowe, con 48 años de edad en aquel momento, en el jugador más veterano que jamás ha jugado en un partido de la Primera División española. El fracaso deportivo provoca el cese de Harry Lowe al finalizar la temporada que es sustituido por Gaspar Gurruchaga como entrenador y también una crisis institucional, sustituyendo José María Gastaminza a Javier Peña como presidente del club. Sin embargo, dado que el club siempre había sido conocido popularmente como «La Real» y no «La Sociedad», esta denominación no acabó de cuajar y en una asamblea celebrada el 30 de junio de 1931, ante la obligación de eliminar el nombre de Real, se prefirió cambiar radicalmente el nombre del club que pasó a denominarse Donostia Fútbol Club, tomando para ello el nombre en lengua vasca de la ciudad de San Sebastián. Como ejemplo tras la campaña de 1939/40, la Real Sociedad perdió a sus dos mayores promesas, el portero Ignacio Eizaguirre y el delantero Epi, que fueron fichados por el Valencia CF. Para ahorrar costes y al no estar permitidos cambios durante los partidos, el Donostia solo llevaba a los jugadores titulares en los desplazamientos lejanos como Valencia.
El Donostia fue 5ª en la temporada 1933-34, a solo un punto del tercer clasificado. Lowe siguió al mando de la dirección del Donostia manteniendo la mayor parte del bloque de la temporada 1930-31 al que se unió el fichaje de Tiburcio Beristain, portero del Alavés como novedad más destacable. El joven canterano lateral derecho se consolida en el primer equipo como suplente de Aritz y Gorosabel . Durante toda la década de 1940 las dificultades económicas fueron una constante y constituyeron un lastre para mejorar el rendimiento deportivo del equipo. Sin embargo y pese a las dificultades económicas, la temporada siguiente (1940/41) se consiguió volver a Primera división. Sin embargo la progresiva profesionalización del fútbol y el aumento de los sueldos de los jugadores fue poniendo las cosas cada vez más difíciles al Donostia FC que vio como durante esta etapa de su historia comenzó a pasar dificultades económicas. La temporada 1935-36 el club toca fondo en su larga historia.