Per l'annata 1979-1980, con la scomparsa di Melloni, la presidenza venne affidata a Enrico Martellini, che non intervenne in maniera incisiva sul mercato. La prima parte di stagione fu negativa, con i viola a ridosso della zona retrocessione; con un buon girone di ritorno, frutto di 16 risultati utili consecutivi, riuscirono ad arrivare al secondo posto, perdendo le ultime due partite del campionato che li vide così terminare in quinta posizione. In Coppa Italia la Fiorentina viene eliminata al primo turno, giungendo seconda in classifica dietro alla Ternana.