12 sierpnia 2000 Hargreaves zadebiutował w meczu Bundesligi, zmieniając Carstena Janckera w 73. minuciehttps://fcbayern.com/en/news/2020/01/hargreaves-special-memory-of-hertha. W tym samym roku po raz pierwszy wyszedł w podstawowym składzie Bayernu (w meczu z SpVgg Unterhaching 16 września). Sezon 2000/2001 okazał się wspaniały dla klubu, który zdobył mistrzostwo Niemiec oraz Ligę Mistrzów. Hargreaves pokazał się w tych ostatnich rozgrywkach z dobrej strony, szczególnie w półfinale z Realem Madryt. W kolejnym sezonie Owen umocnił swoją pozycję w pierwszym składzie, rozgrywając 46 meczów. Był wtedy jednym z kluczowych graczy zespołu, który jednak nie zdobył żadnego trofeum, zajmując 3. miejsce w Bundeslidze i odpadając z Pucharu Niemiec oraz Ligi Mistrzów. W sezonie 2002/2003 Bayern Monachium cieszył się znowu z mistrzostwa kraju i finału Pucharu Niemiec. 26 stycznia 2003 Hargreaves zdobył swoją pierwszą bramkę w Bundeslidze, w meczu przeciwko Borussii Mönchengladbach. Niestety w sezonie 2002/2003 często nękały go kontuzje, co umożliwiło mu rozegranie jedynie 32 meczów dla swojego klubu. W sezonie 2003/2004 Bayern Monachium ponownie zawiódł w lidze i Lidze Mistrzów. W czerwcu 2004 roku poważnie zainteresowane sprowadzeniem Anglika był Liverpool FC.