Aprì la stagione 2005-2006, la seconda a Torino, perdendo la Supercoppa italiana 2005 contro l'Inter. Realizzò il primo gol della nuova stagione il 21 dicembre 2005, nella partita casalinga contro il , sbloccando il risultato nella vittoria per 2-0 che regalò alla Juventus il titolo simbolico di campione d'inverno. Il 22 gennaio 2006 realizzò la sua prima doppietta in carriera contro l'Empoli, partita vinta 2-1 in rimonta dalla Juventus. Nel prosieguo di stagione si confermò sui livelli espressi l'anno precedente, contribuendo alla vittoria del secondo scudetto consecutivo della Juventus, poi revocato ai bianconeri e assegnato ai rivali nerazzurri. Dopo lo scandalo Calciopoli nel quale fu coinvolta la Juventus, Cannavaro decise di lasciare i bianconeri per evitare di giocare in Serie B.