Dopo aver chiuso la stagione precedente al secondo posto in Serie C1, perdendo poi la semifinale play-off con il Brescello, il Pisa si presenta ai nastri di partenza della Serie C1 2000-2001 con il dichiarato obiettivo di salire in Serie B.
I presidenti Gerbi e Posarelli confermano in panchina Francesco D'Arrigo.
La stagione dei nerazzurri è però molto diversa rispetto alle ambizioni della vigilia e arrivano numerosi risultati alterni, che faranno navigare la squadra per tutta la stagione a metà classifica, anche a causa di un attacco sterile (che a fine anno con soli 26 gol risulterà il secondo peggiore di tutto il girone); una della poche soddisfazioni per i tifosi nerazzurri resterà la vittoria 1-0 ottenuta in febbraio in trasferta con la Lucchese. In marzo è già praticamente certa l'impossibilità di raggiungere i play-off. Il 25 marzo 2001 durante il derby interno con il Livorno una fetta della tifoseria inscena una protesta contro giocatori e società, con seggiolini delle tribune finiti in campo e poi scontri con la polizia fuori dallo stadio. Il tutto costerà la sconfitta a tavolino 0-2 con il Livorno e poi la squalifica del campo sino al termine del campionato.
Il Pisa si ritrova così a dover disputare tutte le ultime partite del campionato, a salvezza non ancora raggiunta, lontano dal pubblico amico.
Nelle gare successive la squadra continua l'andamento altalenante e conquisterà la salvezza matematica solo alla penultima giornata (dopo aver vinto 1-0 in trasferta con la Carrarese), chiudendo così la stagione all'11º posto.