En el campeonato de Primera B 2001, bajo la dirección técnica de Roque Mercury, Deportes Temuco integró el grupo 4, junto a Provincial Osorno, Universidad de Concepción y Fernández Vial. En la segunda etapa, que agrupó a todos los equipos del campeonato bajo un sistema de todos contra todos, Deportes Temuco cumplió una histórica campaña, en la que finalmente se coronó como campeón de la Primera B de ese año, el 7 de octubre, a cinco fechas del término del certamen, luego de derrotar a Deportes Melipilla por 2-1, con goles de Felipe González y de Iván Álvarez, ante 26 000 espectadores en el Estadio Germán Becker.