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Son retour musical se fait, le 5 novembre 2012, avec un album-hommage à Édith Piaf, Kaas chante Piaf, à l'occasion du 50e anniversaire de décès de la chanteuse, réalisé par Abel Korzeniowski avec le Royal Philharmonic Orchestra. Une tournée suit dans une quarantaine de pays passant, entre autres, par le Royal Albert Hall de Londres, le Carnegie Hall de New York et l'Olympia à Paris.
Le 20 juin 2016, Patricia dévoile Le jour et l'heure, le premier titre de son nouvel album dont la sortie est prévue pour l'automne 2016.