Il neoacquisto Wim Kieft (a sinistra), tra i capocannonieri stagionali del Pisa, si esibisce in un duello aereo con il fiorentino Pin nel derby toscano (1-1) del 26 febbraio 1984.
L'inizio è tutto in salita. Alla quinta giornata Bruno Pace viene esonerato e la panchina riaffidata al tecnico brasiliano Luís Vinício, già al Pisa l'anno precedente. In tutto il girone di andata la squadra coglie dieci pareggi (con squadre come Juventus, Inter, Milan e Fiorentina), quattro sconfitte e una sola vittoria (in trasferta con la Lazio all'ultima giornata). Nel girone di ritorno, dopo la vittoria contro il Catania si assiste a un nuovo avvicendamento in panchina, dove Bruno Pace rientra in luogo dell'esonerato Vinicio. Nell'intero girone di ritorno si alternano sconfitte a pareggi e arrivano solo due vittorie contro Catania e Avellino alla terzultima giornata; la sconfitta a San Siro 1-2 col Milan alla penultima giornata (dove la squadra pisana fu seguita da 10.000 sostenitori)[senza fonte] toglie ogni speranza di salvezza. Alla fine della stagione il Pisa arriva così penultimo e torna in Serie B dopo due anni di massima serie.
Nella Coppa Italia il Pisa prima del campionato disputa il primo girone di qualificazione, che promuove agli ottavi di finale la Sampdoria e la Triestina, la squadra nerazzurra ottiene una sola vittoria contro il Campania e quattro sconfitte.
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