2009-2010 sezonunun devre arasında Fenerbahçe, Trabzonspor'dan Gökhan Ünal'ı kadrosuna dahil ederken Bordo-Mavili kulübe 3.2 milyon Euro bonservis bedeli ödemiş, ayrıca o dönem Eskişehirspor'da kiralık olarak forma giyen Burak Yılmaz'ın bonservisini de vermişti.
Kader adamı oldu
15 Şubat 2010'da Bursaspor'la 1-1 berabere kaldıkları maçta son 15 dakikada sahaya ayak basarak, Bordo-Mavili formayla ilk resmi maçına çıkan Burak Yılmaz, ilk golünü Antalyaspor'a attı. Karadeniz ekibi 2009-2010 sezonu sonunda Fenerbahçe'yle oynadığı final maçında Türkiye Kupası zaferi yaşarken, aynı sezonun son haftasında Kadıköy'de oynanan karşılaşmada milli futbolcu attığı golle bir anlamda Fenerbahçe'yi şampiyonluktan etmişti. Burak, Sarı-Lacivertli ekibin 1-0 önde olduğu dakikalarda müthiş bir vuruşla kaleci Volkan Demirel'i avlamış ve karşılaşma 1-1 sona ermişti. Aynı saatlerde oynanan mücadelede Bursaspor kendi evinde Beşiktaş'ı 2-1'lik skorla devirerek, şampiyonluğa ulaşmıştı.
Rekorları alt-üst etti
2010-2011 sezonunda rakip ağları 19 kez sarsan Burak Yılmaz, 28 gol atan Fenerbahçeli Alex de Souza'nın ardından ikinci sırada kalmış; geride kalan sezon ise 33 golle Trabzonspor tarihinin en skorer oyuncusu olmayı başarmış ve açık ara gol kralı olmuştu. Burak, Trabzonspor kariyeri sonrası Rus ekibi Lotomotiv Moskova'ya 5 milyon Euro bonservis bedeliyle transfer olarak, bir kez daha kazandırmış oldu.