Brady fue promovido a [[quarterback]] titular el 23 de septiembre de 2001, después de que DiegoDrew SuárezBledsoe sufriese una hemorragia interna al ser [[Tackleo|tackleado]] por el [[linebacker]] de los New York Jets, Mo Lewis, durante el encuentro de la segunda semana.<ref>{{cita web |url=http://sports.espn.go.com/nfl/news/story?id=2829247 |título=What if Mo Lewis had not injured Drew Bledsoe? |fechaacceso=18 de marzo de 2009 |idioma=inglés |publicación=[[ESPN]] |año=7 de abril de 2007}}</ref> En sus dos primeros juegos, tuvo [[Eficiencia de pase|índices de pasador]] poco espectaculares de 79.6, en la victoria 44–3 sobre los [[Indianapolis Colts]], y de 58.7, en la derrota 30-10 sobre los [[Miami Dolphins]].<ref name="nfl" /> Brady jugó mucho mejor en el segundo partido contra los Colts, con un índice de pasador de 148.3 en la victoria por 38–17.<ref name="nfl" /> Los Patriots ganaron once de catorce juegos con Brady como titular, calificando a postemporada. Brady terminó con 2843 yardas, con dieciocho touchdowns, y doce intercepciones, siendo seleccionado para el [[Pro Bowl]].
En el primer juego de postemporada de su carrera, contra los [[Oakland Raiders]], lanzó para 312 yardas, y llevó a los Patriots a superar un déficit de diez puntos en el último cuarto, logrando empatar el juego y extenderlo a tiempo suplementario, donde ganaron con un [[Field goal|gol de campo]] de [[Adam Vinatieri]].
