En ésta temporada el Valencia no hizo un buen papel en la Liga. Quedó clasificado en sexta posición a 8 puntos del campeón, que fue, por primera vez en su historia, el Sevilla.
En el campeonato de Copa el Valencia volvió a jugar por tercera vez consecutiva la final. De nuevo se jugó en Montjuic y otra vez el Valencia volvió a perder, esta vez frente al Real Madrid. Este partido supuso la despedida del gran Guillermo Gorostiza, "bala roja", el cual jugó su último partido con el Valencia, equipo en el que había permanecido durante los últimos 6 años y al que tanta gloria había dado junto a sus compañeros. La "delantera eléctrica" perdía así a uno de sus componentes.
Los fichajes de ésta temporada fueron: Luís Díaz, Sáenz, Luján y Corberán. A punto estuvo el Valencia de perder a tres de sus jugadores más importantes: Juan Ramón, Epi y Álvaro por motivos económicos ya que los jugadores pedían mas sueldo. Al final todo se arregló. El Valencia también recuperó a Pasieguito, que fue cedido un año al Levante UD.
En ésta temporada el Valencia jugó cinco partidos como homenaje a distintos jugadores tanto del Valencia como de otros equipos. El 20 de Junio se jugó un partido homenaje por Rogelio Santiago Lelé, que había sido jugador del Valencia durante 12 años, el partido enfrentó al Valencia con el Levante UD con victoria valencianista por 2-1. El 12 de Agosto se le rindió homenaje a Vicente Asensi en Burjasot con el encuentro Burjasot 2 - Valencia 0. El 2 de Septiembre se jugó en Castellón el partido homenaje al ex-valencianista Juanito Melechón con un 3-2 a favor del Castellón. El 16 de Septiembre el Valencia se desplazó a Barcelona como equipo invitado para rendirle homenaje al barcelonista Raich, donde el Valencia se impuso al Barcelona por 2-5 en Les Corts. Y por último, el 11 de Noviembre el homenaje fue para Gorostiza jugándose el partido en Mestalla frente al Barcelona. El encuentro acabó con victoria local por 3-0.
El recién instituido CD Mestalla participó en ésta temporada en el campeonato de España. El equipo hizo un campeonato magnífico y se colocó en la final que debía disputar contra el Ferroviaria de Madrid, equipo filial de la RENFE. Pero fíjense ustedes lo que es la casualidad que, según la Federación Española de Fútbol, el azar de un "justo" sorteo había hecho que la final se disputara en Madrid, en el campo de la Ferroviaria y, además, que el árbitro fuera un funcionario de la RENFE. Como se podrán imaginar el partido fue un auténtico robo, y claro está el CD Mestalla perdió el partido por 3-2 de la manera más injusta posible, gracias a un penalty en contra inexistente y a la expulsión de uno de sus jóvenes jugadores, Peñalver.
Campeonato Nacional de Liga
En el campeonato de liga el Valencia fue bastante irregular. El equipo empezó ganado y goleando el 23 de Septiembre de 1945 al Atlético Aviación. El resultado en Mestalla fue de 6-1 para el Valencia. Los goles valencianistas fueron marcados por Gorostiza (2), Luján (2), el cual debutaba con el Valencia en éste partido, Amadeo (1) y Mundo (1). Después de cuatro jornadas el equipo estaba clasificado en segunda posición. Pero los siguientes tres partidos se contaron como derrotas y el equipo descendió hasta la séptima posición. A partir de ahí el Valencia se mantuvo durante toda la temporada en la zona media de la tabla quedando finalmente en la sexta posición con 28 puntos, a 6 del campeón, el Sevilla. El Valencia ganó un total de 9 partidos, empató 10 y perdió 7.
El equipo cada vez conseguía menos goles a favor. En esta temporada sólo se marcaron 44, de los cuales 21 fueron marcados, como no por Mundo, que seguía manteniéndose en su línea goleadora. Sin embargo del resto de jugadores de la plantilla ninguno superó los 4 goles. La primera alineación que presentó el Valencia en ésta temporada fue: Eizaguirre, Juan Ramón, Sáenz, Monzó, Ortúzar, Asensi, Luján, Amadeo, Mundo, Gorostiza e Igoa.
El Valencia consiguió 44 goles en el Campeonato: Mundo (21 goles), Amadeo (4 goles), Gorostiza y Luján (4 goles), Asensi e Igoa (3 goles), Epi (2 goles), Giraldós, Rubio y Mena (1 gol).
Copa del Generalísimo
Una vez más, la afición valencianista miraba de reojo a Montjuic. Cada vez estaban mas convencidos del gafe que este estadio tenía para con el Valencia y en este año se volvió a cumplir la maldición. Tres finales, tres derrotas. Pero ésta vez el equipo rival no fue el Ath. Bilbao sino el Real Madrid. En esta ocasión el campeonato se volvió a jugar al finalizar la Liga y no intercalada con esta.
Así el primer partido se jugó el 7 de Abril. En dieciseisavos de final el Valencia eliminó al Betis con victorias en los dos partidos. En Mestalla se impusieron los valencianistas por un contundente 5-0. Este partido se jugó el 7 de Abril de 1945 y los goleadores fueron Igoa (2), Mundo, Amadeo y Luján. El partido de vuelta se disputó en Sevilla el 14 de Abril, con el Valencia C.F. practicamente clasifcado para octavos. El Valencia volvió a imponerse por 1-3 con goles Mundo, Epi y Asensi.
El siguiente rival en octavos de final fue el Celta y también el Valencia se impuso en los dos partidos. El Valencia ganó el primer partido en Balaidos por 0-2, goles de Igoa y Epi. Fue el 21 de Abril, y siete dias después, el 28 de Abril, el Valencia no tuvo piedad de los vigueses y goleó 7-0 en Mestalla. Los goles fueron obra de Asensi (2), Igoa (2), Epi, Mundo y Amadeo. El Valencia accedió sin ningún problema a cuartos.
En cuartos de final se eliminó al Granada pero ésta vez, aunque se venció en Mestalla por 4-1, se perdió en Los Cármenes por 1-0. Se jugaron el 5 y 12 de Mayo respectivamente.
En semifinales el Valencia se deshizo fácilmente del flamante Campeón de Liga, el Sevilla, ya que le propinó un 7-0 en Mestalla el 19 de Mayo, resultado prácticamente imposible de superar en el partido de vuelta. Los goleadores fueron Gorostiza (3), Asensi, Igoa, Lecue y Epi. En Nervión, el Sevilla ganó 1-0 el 26 de Mayo, resultado corto que supuso el pase a la final de la Copa del Generalísimo al Valencia C.F.
Miles de valencianistas volvieron a desplazarse a Montjuic para presenciar la final entre el Valencia C.F. y el Real Madrid, el 9 de Junio de 1946. Era la quinta final que disputaba el equipo, y la tercera consecutiva. Pero como no hay dos sin tres, el Valencia volvió a perder la final. El Real Madrid se impuso por 3-1, siendo esta la tercera final consecutiva que perdía el Valencia en Montjuic. La alineación del Valencia C.F. fue: Eizaguirre, Alvaro, Juan Ramón, Ortuzar, Iturraspe, Lecue, Epi, Asensi, Mundo, Igoa y Gorostiza. Este partido supuso la despedida del gran Guillermo Gorostiza.
Plantilla de la temporada 1945-1946
| Presidente | Luis Casanova Giner |
| Entrenador | Eduardo Cubells |
| Porteros | Eizaguirre, Pío |
| Defensas | Álvaro, Díaz, Juan Ramón, Pechuán, Sáenz |
| Medios | Iturraspe, Lecue, Menarguez, Monzó, Ortúzar |
| Delanteros | Amadeo, Asensi, Corberán, Epi, Giraldós, Gorostiza, Igoa, Linares, Luján, Mena, Mundo, Pasieguito, Rubio |