Tras el éxito de la 02-03, la 03-04 pasó a la historia como la campaña en la que la Real debutó en la Champions (nuevo formato de la Copa de Europa). En el grupo de la liguilla compitió contra la Juventus, el Galatasaray y el Olympiakos. Los txuri urdin fueron segundos tras los italianos y se enfrentaron al Olympique de Lyon en octavos de final. Hasta ahí llegó el sueño. Los franceses se impusieron tanto en Anoeta (0-1) como en Lyon (1-0) y dejaron en la cuneta a la Real.
En lo que respecta a la Liga, el papel fue flojo, y el equipo no selló la permanencia hasta la penúltima jornada. El mal sabor de boca supuso la no continuidad de Denoueix en el banquillo.