Escribir unha continuación para este parágrafo - Con todo, as cousas non foron de acordo co plan, xa que recibieron un duro golpe por unha lesión no xeonllo dereito da pretemporada ao mediocampista atacante Stevan Jovetić que o mantería fóra durante toda a tempada. A campaña de liga comezou mal con dous empates e dúas derrotas antes de que finalmente se rexistrase unha vitoria na semana 5 na casa contra o Parma. Con todo, esta vitoria foi seguida por dúas derrotas consecutivas, xa que o equipo continuou a flotar dentro e ao redor da zona de descenso. As cousas finalmente comezaron a mellorar a finais de outubro de 2010 cunha vitoria en casa contra o Bari, pero pouco despois en novembro, a Fiorentina debilitouse aínda máis por unha lesión ao portero de primeira elección Sébastien Frey que o mantivo fóra para o resto da tempada. Con todo, o equipo de Mihajlović continuou a súa lenta subida na clasificación. Aínda que a mala forma de saída continuou, terminaron a primeira metade da tempada no duodécimo lugar. En xaneiro de 2011, un vello favorito reapareceu desde que a prohibición relacionada co dopaxe de Adrian Mutu expirou cando o atacante con quen Mihajlović comparte unha historia colorida dos seus días de xogo volveu ao equipo. Tamén Mihajlović asinou o extremo Valon Behrami do West Ham United, pero a forma alternada de casa e fóra mellorou só lixeiramente cando o adestrador experimentou con varias formacións. En febreiro de 2011, a Fiorentina gañou na estrada por primeira vez na tempada cunha vitoria en Palermo. E en marzo de 2011, o equipo finalmente rexistrou dúas vitorias consecutivas por primeira vez na tempada, subindo ata o oitavo lugar (a súa mellor colocación de toda a tempada que non sexa o sétimo lugar despois do sorteo da semana de apertura). Con todo, o impulso non se mantivo para un posible impulso tardío cara a un lugar europeo, e, baixo Mihajlović, a Fiorentina rematou a tempada de liga
con 12 vitorias (só tres fora de casa), 11 derrotas e 15 empates, o que foi bo o suficiente para o noveno lugar - doce puntos fóra dun lugar europeo.