Kontynuował bujną karierę reprezentacyjną także u nowego selekcjonera, Mortena Olsena. Na mundialu 2002 zagrał w trzech meczach grupowych (kontuzja wykluczyła go z dalszych gier), a na EURO 2004 – w czterech. Był już prawdziwą supergwiazdą swojego kraju, więc po turnieju trafił do Fiorentiny, klubu powracającemu w szeregi Serie A z wielkimi ambicjami. W sezonie 2005/06 razem z kolegami zajął czwarte miejsce w lidze, co oznaczało awans do kwalifikacji Ligi Mistrzów. Po Aferze Calciopoli 14 lipca 2006 klub został decyzją trybunału sportowego zdegradowany do Serie B, jednak dzięki apelacjom "Viola" występowała nadal w najwyższej klasie rozgrywkowej i radziła sobie bardzo dobrze, mimo odjętych 15 punktów w tabeli ligowej. Z kolejnymi sezonami miejsce w wyjściowym składzie zaczął tymczasem tracić jej dotychczasowy filar, Jørgensen – głównie na skutek szeregu drobnych i poważniejszych urazów.