Il ritorno della formazione in Europa coincide con il suo esordio nelle manifestazioni continentali. Il 22 febbraio 2015 taglia il traguardo delle 100 partite in massima serie alla guida dei granata, cogliendo un pari (1-1) contro la Fiorentina. Quattro giorni dopo, in coppa, vince per 3-2 sul campo dell'Athletic Bilbao: prima di quel momento, nessun club italiano aveva mai espugnato il San Mamés. Viene eliminato negli ottavi dallo Zenit San Pietroburgo. Il 26 aprile 2015 riporta il Torino a vincere il derby dopo vent'anni, battendo la Juventus per 2-1. Con 3 punti in meno rispetto all'anno precedente, chiude il campionato in nona posizione. Il 16 dicembre successivo, in un'altra stracittadina, supera Luigi Radice per numero di partite consecutive in panchina: 194. L'incontro viene vinto dai bianconeri, per 4-0. Concluso il campionato al dodicesimo posto, risolve consensualmente il proprio contratto con il Torino per diventare il nuovo C.T. della nazionale italiana. Lascia il club con un record negativo, ovvero le 8 sconfitte in 9 stracittadine.