Il campionato incomincia il 13 agosto 2017 con la vittoria per 2-0 in trasferta con il Newcastle, ma le prime 5 partite si chiudono tra altri e bassi, con un totale di 2 vittorie (entrambe in trasferta), 2 pareggio e 1 sconfitta nel derby contro il Chelsea. La squadra però si piazza al quinto posto, dopo aver toccato anche il decimo alla seconda giornata, e ottiene in seguito 4 vittorie di fila, travolgendo, tra le altre, anche il Liverpool per 4-1. Questo li porta al terzo posto, che viene mantenuto anche dopo la sconfitta per 1-0 all'Old Trafford contro il Manchester United. La vittoria nel derby con il Crystal Palace con un gol di Son, e poi una serie di 4 partite in cui gli Spurs racimolano solamente 2 punti, cadendo al settimo posto nella quattordicesima giornata.
Le prestazioni altalenanti, composte da grandi vittorie (5-1 allo Stoke City alla sedicesima giornata) e tonfi contro le "big" di campionato (perdono infatti contro Chelsea, 2-1, Manchester United, 1-0, Arsenal, 2-0, Leicester City campione in carica, 2-1, e Manchester City addirittura per 4-1) permettono al Tottenham di guadagnare "solo" un quinto posto alla fine del girone d'andata.
Anche in League Cup arrivano delle delusioni, infatti arriva l'eliminazione prematura dalla competizione, perché dopo la vittoria per 1-0 in casa contro il Barnsley arriva la sconfitta per 2-3 contro il West Ham.
In Champions League vengono inseriti nel girone "di ferro" con Real Madrid, Borussia Dortmund e Apoel Nicosia, ma invece sono protagonisti di una prestazione straordinaria che li vede qualificarsi agli ottavi in prima posizione con 0 sconfitte e 1 pareggio, infatti sconfiggono 2 volte sia l'Apoel Nicosia (3-0 e 3-0), sia il Borussia Dortmund (2-1 e 3-1), mentre con i campioni in carica del Real Madrid vincono in casa (3-1) e pareggiano al Bernabeu (1-1).
Nel mercato invernale il Tottenham acquista l'attaccante Lucas Moura dal Paris Saint-Germain: l'attaccante sarà indispensabile per altri buoni risultati ottenuti dal club nel corso della stagione e nelle stagioni a venire.
In campionato nel girone di ritorno però gli Spurs macinano punti: infliggono 2 goleade (5-2 e 4-0) rispettivamente a Southampton e Everton, e rimangono imbattuti dalla 18ª alla 33ª giornata, sconfiggendo Manchester United (2-0), Arsenal (1-0) e Chelsea (3-1), vincendo anche il derby col Crystal Palace (1-0) e infliggendo una goleada anche al Bournemouth (4-1). Pareggiano solamente con Liverpool, Southampton e West Ham. L'imbattibilità, cominciata dopo la sconfitta con il Manchester City alla diciottesima giornata, finisce ancora con il Manchester City alla trentatreesima, che vince 3-1 e mette in difficoltà il Tottenham alla fine del campionato, che ottiene un altro pareggio (1-1 con il Brighton) e un'altra sconfitta (1-0 con il West Bromwich).
Nonostante le tante giornate di imbattibilità il Tottenham oscilla tra terzo e quarto posto fino alla fine del campionato, assicurandosi il gradino più basso del podio solo alle ultime due giornate con una vittoria di misura sul Newcastle e un tennistico 5-4 con il Leicester City.
Ma nonostante il girone di ritorno molto buono in campionato, in Europa il Tottenham non riesce a rimanere sugli stessi ritmi della fase a gironi, e dopo aver strappato un pareggio con la Juventus a Torino per 2-2, perdono 1-2 in casa, venendo eliminati dalla competizione.
In FA Cup gli Spurs debuttano il 7 gennaio 2018, con la vittoria sul Wimbledon per 3-0, accedendo così ai sedicesimi dove superano il Newport County per 2-0 nella ripetizione dell'incontro (a Newport avevano pareggiato 1-1). Anche agli ottavi pareggiano, 2-2, avendo bisogno della ripetizione dell'incontro per estromettere il Rochdale dalla competizione con un rotondo 6-1. Ai quarti di finale vincono a Swansea per 3-0 accedendo così alla semifinale contro il Manchester United, che li sconfigge per 2-1 eliminandoli così dalla competizione.
Maglie e sponsor
Per la stagione 2017-2018 il Tottenham adotta in casa una divisa composta da maglia bianca con colletto e ascelle blu scure, pantaloncini blu scuri con riga bianca e calzettoni bianchi, mentre in trasferta una divisa composta da una maglia con colori invertiti rispetto a quella di casa (quindi tutta blu scura con colletto e ascelle bianchi), un pantaloncino con gli stessi colori di quello di casa e dei calzettoni blu scuri. Lo sponsor ufficiale è AIA, mentre lo sponsor tecnico è Nike.
L'unico "colpo" di questa sessione invernale per il club è il centrocampista brasiliano Lucas Moura, che arriva per 28,40 milioni di euro dal Paris Saint-Germain.