Kirjoita jatko tähän kappaleeseen - Ensimmäisellä kaudellaan takaisin Serie A:han se kuitenkin kamppaili poistumisen välttämiseksi, turvaten vain selviytymisen kauden viimeisenä päivänä Bolognan ja Parman kanssa. Vuonna 2005 Della Valle päätti nimittää Pantaleo Corvinon uudeksi urheilulliseksi johtajaksi, minkä jälkeen seuraavana kaudella Cesare Prandellin nimitettiin päävalmentajaksi. Seura teki useita siirtoja kesän siirtomarkkinoilla, etenkin Luca Toni ja Sébastien Frey. Tämä radikaali siirto toi heille neljännen sijan 74 pisteellä ja Champions Leaguen karsintopotin. Toni teki 31 maalia 38 ottelussa, ensimmäinen pelaaja, joka ylitti 30-maalin rajan Antonio Valentin Angelillon jälkeen kaudella 1958/59.
, josta hän sai Euroopan kultaisen kenkän. 14. heinäkuuta 2006 Fiorentina kuitenkin pudotettiin Serie B: hen, koska se oli osallistunut vuoden 2006 Serie A -otteluiden sovittamiseen. Joukkue palautettiin Serie A:han valituksen perusteella, mutta 19 pisteen rangaistuksella kaudella 2006-07. Joukkueelta peruttiin myös vuoden 2006 ja 2007 Mestarien liigan paikka. Fiorentinalle asetettu rangaistus alennettiin kauden alkamisen jälkeen 19 pisteestä 15 pisteeseen Italian tuomioistuimien muutoksenhakuun johdosta. Rangaistuksesta huolimatta he onnistuivat varmistamaan paikan UEFA-cupissa.