Siempre estuvo claro que reemplazar a Marcelo Gallardo no iba a ser fácil. Ser quien quede a cargo del sillón de Núñez no sería tarea sencilla para nadie pero bien podría Martín Demichelis levantar la mano y decir que, en la Liga Profesional, en el torneo local, bastante sencillo se le hizo y por eso River fue campeón varias fechas antes y logra que su actual DT consiga su primer título a 9 meses de haber llegado y el tercero en todo su paso por el Millonario, ya que logró dos como jugador. 

Recién iniciaba el Apertura 2001, y en la fecha 4, Micho tuvo su estreno como futbolista riverplatense de la mano de Ramón Díaz y fue en un puesto distinto al que desarrolló a lo largo de su carrera: 3-0 a Estudiantes de La Plata y a los 73', Demichelis fue lateral derecho, ingresando por Gustavo Lombardi y aunque fue marcador central, Ramón Díaz, su DT, lo usó en esas dos posiciones y también como mediocampista central.

Esa polifuncionalidad le permitió dar vueltas olímpicas con el plantel profesional: los Clausura de 2002 y 2003, siendo muy importante sobre todo en el del 2003 como un titular indiscutido, lo que le valió ser vendido en 5 millones de dólares al Bayern Münich. En Núñez, disputó 52 partidos y convirtió un gol.

Tras su retiro del fútbol, volvió a Alemania y se hizo cargo de los equipos juveniles del Bayern Munich, en donde había dejado un gran recuerdo de su paso como jugador. En noviembre de 2022, volvió a su casa para hacerse cargo del plantel profesional de River Plate y en su primer torneo fue campeón, y ya habiendo conquistado el país, ahora irá por todo con su tropa para adueñarse del continente.