2010 m. rugpjūčio 31 d. jis pasirašė sutartį su Italijos Serie A komanda "Bologna" už 2,1 mln. eurų (įskaitant 5% solidarumo įmoką jaunimo klubams). Šią dieną nebuvo numatyta mokėti mokesčio, tačiau 2010 m. gruodžio 31 d. ir 2011 m. birželio 30 d. buvo numatytos dvi vienodos įmokos. Bolognoje jis bendradarbiavo su kitais Urugvajaus tarptautinių žaidėjų, Henry Damián Giménez, Gastón Ramírez ir Miguel Britos, prieš tai paliko komandą, kad prisijungtų prie SSC Napoli. Pirmasis Pérez'o sezonas Serie A
2013 m. "Bologna" užėmė 16-ąją vietą ir baigė šešis taškus nuo nukritimo, patvirtindama ketvirtą sezoną iš eilės Italijos aukščiausiame lygyje. Jis taip pat sugebėjo per kampaniją atlikti tris pastabas, kartu su Riccardo Meggiorini.