Las negociaciones comenzaron con dificultades por la duración del contrato y el caché del entrenador. Jémez no quería firmar solo para lo que resta de temporada y pedía un año más de contrato. Esto, unido a la ficha del mismo, distanció en un primer momento a club y entrenador. Pero, finalmente, el deseo del canario de volver al club donde triunfó, y el deseo del presidente porque se sentara en el banquillo rayista, hizo a Martín Presa aceptar las pretensiones del entrenador.

El pasado rayista de Paco Jémez lo espalda como una gran apuesta. En 2012 rescinde su contrato con el Córdoba y se incorpora al Rayo, entrenando por primera vez en Primera división. La primera temporada fue todo un éxito tras clasificar al equipo en octava posición con 53 puntos, uno de los mejores registros de la historia del Rayo. En las dos siguientes, salvó al Rayo del descenso en ambas campañas, siendo fiel a su estilo ofensivo pese a algunas goleadas que sufrió. En su última etapa descendió con su Rayo tras una mala recta final.

Una incorporación que ha provocado cierto rechazo entre los aficionados. Algunas peñas rayistas han firmado un comunicado condenando la marcha de Míchel y criticando la elección de Paco Jémez como nuevo entrenador.