Nel [[2013]] Federica ripreseannunciò laufficialmente collaborazioneil consuo ilritorno sotto la guida tecnica tecnicodel francese [[Philippe Lucas]], che aveva lasciato dopodue l'esperienzaanni prima al termine dei mondiali di Shanghai due anni prima,<ref>{{cita web|url=http://nuoto.it/leggi.php?leggiID=27547|sito=nuoto.it|titolo="Federica e il futuro"|accesso=30 settembre 2014}}</ref>. eDecise, deciseinoltre, di trasferirsi con il proprio compagno Filippo Magnini presso il centro di [[Narbonne]] dove Lucas faceva base. InQuest'anno seguitofu alleper deludenti Olimpiadi di Londra scelse di affrontarel'atleta un "anno sabbatico", nel quale avrebbe alleggerito legli sedute di allenamentoallenamenti e affrontato distanze e specialità alternative conper locercare scoponuovi distimoli alleggerireed allontanare la tensionepressione e le aspettative che dal suo esordio accompagnaronoscaturita ledalle gare a [[stile libero]], specie nei 200 m. Fu proprio in virtù di questa decisione che agli assoluti primaverili si cimentò nel dorso, nei 100 e 200 m e dichiarò di non voler disputare i suoi 200 stile libero ai mondiali catalani<ref name=":1">{{cita web|url = http://www.repubblica.it/speciali/sport/mondiali-nuoto2013/2013/07/31/news/federica_pellegrini_dotto_magnini-64065016/|sito = repubblica.it|titolo = "Nuoto, Mondiali: Pellegrini splendido argento nei 200 stile libero"|accesso = 26 settembre 2014}}</ref>. A sorpresa si aggiudicò i 100 dorso con la seconda prestazione italiana di sempre e vinse l'oro anche nei 200 mancando il record nazionale di [[Alessia Filippi]] per soli '0."02 centesimi<ref>{{cita web|url=http://www.repubblica.it/sport/vari/2013/04/11/news/nuoto_pellegrini_super_vittoria_nei_200_dorso-56440875/|sito=repubblica.it|titolo="Nuoto, Pellegrini super: titolo nei 200 dorso, primato italiano sfiorato"|accesso=8 luglio 2015}}</ref>.
