Dopo la promozione ottenuta nella primavera 1982, nella stagione 1982-1983 il Pisa disputa per la seconda volta nel dopoguerra, il campionato di Serie A. Il presidente Romeo Anconetani ha affidato la panchina al tecnico brasiliano Luís Vinício e rafforza la squadra con l'acquisto dell'ala destra della nazionale danese Klaus Berggreen e con l'arrivo del centravanti Guido Ugolotti e dell'incognita uruguaiana Jorge Caraballo.
Il danese Klaus Berggreen, neoacquisto e miglior marcatore stagionale della squadra, con indosso la seconda divisa gialla.
La squadra inizia bene il campionato ottenendo, nelle prime cinque giornate, due vittorie e tre pareggi; con l'arrivo dell'autunno la formazione nerazzurra incappa in alcune sconfitte tuttavia prevedibili (come quelle contro Juventus e Roma). L'inizio del 1983 inizia con due sconfitte contro Torino e Fiorentina, subito rimediate però con vittorie, che si dimostreranno decisive, negli scontri diretti per la salvezza con Cesena e Ascoli; la vittoria contro i marchigiani ebbe però un effetto appagante sui giocatori nerazzurri, che successivamente non riuscirono a ottenere alcuna vittoria nei mesi di febbraio, marzo e aprile.
Il 24 aprile i nerazzurri videro spalancarsi il baratro della retrocessione, cadendo (1-0) sul campo dell'Avellino; questa caduta diede la scossa che arrivò nelle ultime tre giornate, con quattro punti ottenuti, che consentirono ai pisani di raggiungere la salvezza.
Nella Coppa Italia, il Pisa ha vinto il quarto girone di qualificazione, disputato prima del campionato, negli ottavi di finale elimina il Bologna, poi i toscani hanno ceduto nei quarti di finale nel doppio confronto con l'Inter.