Il Cagliari ritornò in Serie A dopo quattro anni, chiudendo il campionato 2003-04 appaiato al Palermo (a quota 83 punti): i rosanero risultarono primi per la miglior differenza reti (+36 contro +29).
Benché la prima giornata sia in programma il 31 agosto, l'esordio in Campionato avviene una settimana dopo a causa delle proteste per l'inopinata decisione di allargare la serie B da 20 a 24 squadre.
Inoltre i rossoblù devono giocare le prime nove gare interne al Manconi di Tempio, per via dei lavori di rifacimento del manto erboso del Sant'Elia.
La squadra parte bene, vincendo 3-0 le prime due gare (Catania in trasferta, Pescara a Tempio). Nelle settimane successive, per via della forte discontinuità di rendimento caratterizzata da larghe vittorie in casa e risultati disastrosi in trasferta (dopo la vittoria a Catania, i rossoblù conquistano solo un punto nelle successive 5 gare esterne) il Cagliari perde terreno, restando comunque a ridosso della zona promozione. A novembre le cose si complicano, dato che i rossoblù rallentano il passo anche nelle gare interne. Dopo la sconfitta interna contro il Piacenza, alla sedicesima giornata, Ventura viene esonerato ed al suo posto viene chiamato Reja. Durante le prime settimane della nuova gestione tecnica non si registrano significativi miglioramenti, tant'è che al giro di boa gli isolani sono settimi con appena 34 punti in 23 partite.
Il girone di ritorno inizia alla grande: nelle prime sei partite arrivano 2 pareggi e 4 vittorie (due delle quali contro le dirette concorrenti Palermo ed Atalanta) che permettono al Cagliari di risalire fino al secondo posto. A Marzo però un'altra crisi: 5 punti in 6 partite ed i rossoblù tornano fuori dalla zona promozione. Lo scatto decisivo inizia alla trentaseiesima giornata, con la sofferta affermazione contro il Como. È il primo di 7 successi consecutivi che portano la squadra ai vertici della classifica. La serie si interrompe con la sconfitta contro il Genoa che comunque non pregiudicherà la promozione che arriva con due giornate d'anticipo, il 29 maggio, grazie al 3-1 inflitto alla Salernitana.
Lo sponsor tecnico della stagione fu per il secondo anno consecutivo il marchio sardo A-Line, mentre il main sponsor fu Terra Sarda. Ancora una volta la prima divisa, è una rivisitazione del classico completo rossoblù a quarti con un inserto oro e un inserto a colori invertiti alle estremità della maglia, la seconda divisa si presenta nel classico bianco con inserti rossoblù. Non vennero utilizzate durante le partite ufficiali terze maglie.