Nel 2004-2005 la squadra fu artefice di un'altra stagione ad alti livelli, aperta con la vittoria della Supercoppa italiana 2004 e chiusa con il secondo posto in campionato e la sconfitta-beffa nella finale di UEFA Champions League contro il , che nel secondo tempo rimontò in soli sei minuti dallo 0-3 e vinse la coppa ai rigori. Nel 2005-2006 i rossoneri si fermarono in semifinale in UEFA Champions League e conclusero il campionato al secondo posto. Nell'estate seguente il club fu coinvolto nello "scandalo Calciopoli" e subì una penalizzazione di 30 punti che lo relegò al terzo posto e un'ulteriore penalizzazione di 8 punti da scontare nel campionato successivo.