La década de los 40 es considerada como una década mágica, ya que el club valencianista logró sus primeros éxitos a nivel nacional. Uno de los máximos responsables de esto fue Luis Casanova, quien accedió a la presidencia del club en la temporada 1940/41. El nuevo presidente se puso a trabajar de inmediato y se realizaron los fichajes, entre otros, de Ignacio Eizaguirre y Epifanio Fernández, procedentes de la Real Sociedad, que formarían parte de la mítica delantera eléctrica. Igualmente se incorporó a Guillermo Gorostiza del Athletic de Bilbao.

El primer título nacional del Valencia CF llegó esa misma temporada en la Copa de España, que había pasado a denominarse Copa del Generalísimo. El equipo che, tras eliminar a Athletic de Bilbao, Sevilla FC y Celta de Vigo, se plantó en la final, que se jugó en Madrid contra el Español de Barcelona el 29 de Junio. El resultado final de 3-1 supuso el primer título nacional del Valencia. El capitán del equipo, Juan Ramón, recogió entre lágrimas la copa de manos del jefe del Estado y la paseó orgulloso junto al resto del equipo y ante los muchísimos aficionados valencianistas desplazados a la capital de España.

Una vez conseguido el título de Copa, faltaba en las vitrinas el de Liga, propósito que consiguieron al año siguiente, temporada 1941/42, la del debut del joven portero Eizaguirre que hasta entonces no pudo jugar por haber sido declarado en rebeldía por su antiguo club la Real Sociedad. De los veintiséis partidos de la competición, el Valencia solamente perdió cuatro. Marcó 85 goles y encajó 39, consiguiendo Mundo el Pichichi de Primera División con 27 tantos. El Valencia se proclamó campeón de liga un 22 de marzo en Mestalla ante el Español gracias a una victoria por 2-1. El 10 de mayo el presidente de la Federación Españóla, Javier Barroso entregó al capitán Juan Ramón el título de Liga ante toda su afición. Esta fue la primera temporada de la mágica delantera eléctrica formada por Epi, Amadeo, Mundo, Asensi y Gorostiza. Entre todos consiguieron 81 goles ese año y 440 durante la mayor parte de la década de los 40.

El segundo título de Liga se consiguió con Cubells de entrenador en el año de las Bodas de Plata del club. En la temporada 1943/44 consiguieron 73 goles a favor, con Mundo como Pichichi (27 goles), siendo el equipo más goleador de Primera División y el menos goleado con 32 en contra, consiguiendo Eizaguirre a su vez el trofeo Zamora, que también lo conseguiría de forma consecutiva el año siguiente.

El 6 de septiembre de 1944 se fundó el Club Deportivo Mestalla, cogiendo al equipo CD Cuenca de la calle valenciana con el mismo nombre como base para formar el filial valencianista. Otra de las obras de Luis Casanova fue la construcción del gran Mestalla con un total de 24.000 espectadores. El coste de esas obras, casi 47 millones de pesetas, impidió realizar el fichaje de grandes jugadores como el de Luis Suárez por 150.000 pts que terminó fichando por el FC Barcelona.

El Valencia CF volvió a ser finalista de Copa en 1945 y 1946. En la primera se enfrentó otra vez al Athletic de Bilbao cayendo por 3-2 en el estadio de Montjuich. En la siguiente edición venció al Betis (8-1), al Celta de Vigo (9-0), al Granada CF (4-2) y al Sevilla FC campeón de Liga (7-1), se plantaría así en la final que la jugaría el 9 de junio de 1946 contra el Real Madrid... en Montjuic. Cuarta final que jugaba el equipo en dicho campo, cuarta derrota que cosechaba. Fue también el último encuentro que jugaba Gorostiza con la camiseta del Valencia CF.

Al año siguiente se llevaría a cabo el fichaje de otro mítico jugador, el valenciano Antonio Puchades, a la vez que se proclamaría campeón de Liga por tercera vez después de ganar en Balaídos 1-2 y conocer el resultado de sus dos inmediatos rivales al título, Athletic de Bilbao y Atlético de Madrid, por teléfono.

No hubo títulos deportivos hasta la temporada 1948/49 al conseguir la Copa del Generalísimo frente el Athletic de Bilbao, esta vez no se jugó en Montjuic, sino en Chamartín, y se ganó 1-0. En Liga durante ese tiempo se estuvo a la sombra del FC Barcelona que ganó dos Ligas de forma consecutiva. Un año después jugarían el equipo catalán y el valenciano la Copa Eva Duarte en Madrid que ganó el conjunto che por 7-4. Sin duda, ésta fue una de las mejores décadas en la historia del Valencia CF.