A tempada seguinte Nesta marcou o seu primeiro gol para o Milan nunha vitoria por 2 a 1 sobre o Chievo na Serie A. Comezou a reemerxir como titular para o club e foi un dos xogadores máis consistentes do Milan durante toda a tempada 2009-10 baixo Leonardo. Nesta continuou a súa excelente asociación co seu compañeiro central Thiago Silva durante toda a tempada 2010-11 baixo o mando de Massimiliano Allegri, formando unha formidable parella defensiva, concedendo só 24 goles en 38 partidos durante a vitoriosa Serie A de Milán.
campaña. O Milan tamén logrou chegar ás semifinais da Coppa Italia, pero unha vez máis foi decepcionantemente eliminado na ronda de 16 da Champions League. Durante toda a tempada 2010-11, as especulacións indicaron que Nesta se retiraría ao final da tempada. Con todo, máis tarde confirmou que quería xogar unha tempada máis no Milan antes de xubilarse e asinou unha prórroga do contrato o 18 de maio de 2011, que o mantivo no equipo do Milan ata o verán de 2012. Nesta foi elixido para formar parte do Equipo do Ano da Serie A polas súas actuacións durante a exitosa carreira do título de Milán nesa tempada.