Scrivi una continuazione per questo paragrafo - Nella prima stagione di ritorno in Serie A, tuttavia, il club ha lottato per evitare la retrocessione, assicurandosi la sopravvivenza solo nell'ultimo giorno della stagione con il record di testa a testa contro Bologna e Parma. Nel 2005, Della Valle ha deciso di nominare Pantaleo Corvino come nuovo direttore sportivo, seguito dalla nomina di Cesare Prandelli come allenatore principale nella stagione successiva. Il club ha fatto diversi acquisti durante il mercato dei trasferimenti estivi, in particolare Luca Toni e Sébastien Frey. Questa mossa drastica gli ha fatto guadagnare un quarto posto con 74 punti e un biglietto per il round di qualificazione della Champions League. Toni ha segnato 31 gol in 38 presenze, il primo giocatore a superare il traguardo dei 30 gol da Antonio Valentin Angelillo nella stagione 1958/59
, per il quale gli è stato assegnato lo European Golden Boot. Il 14 luglio 2006, tuttavia, la Fiorentina è stata relegata in Serie B a causa del suo coinvolgimento nello scandalo di trucco di partite della Serie A del 2006 e ha ricevuto una penalità di 12 punti. La squadra è stata reintegrata in Serie A in appello, ma con una penalità di 19 punti per la stagione 2006-07. Anche il posto della Champions League 2006/07 della squadra è stato revocato. Dopo l'inizio della stagione, la penalizzazione della Fiorentina è stata ridotta da 19 a 15 punti in appello ai tribunali italiani. Nonostante questa penalità, sono riusciti ad assicurarsi un posto nella Coppa UEFA.