Il 1º agosto 2002 venne fondata la "Fiorentina 1926 Florentia" da Leonardo Domenici, sindaco di Firenze; la nuova società, che venne iscritta alla Serie C2, venne acquistata da Diego Della Valle e rinominata "Florentia Viola". Il torneo fu vinto dai Gigliati, che, in seguito al caso Catania e al fallimento del , vennero eccezionalmente ripescati in Serie B per meriti sportivi e per bacino d'utenza. La stagione 2003-2004 vide la Fiorentina tornare in Serie A dopo lo spareggio interdivisionale contro il . Dopo una salvezza ottenuta all'ultima giornata nel 2004-2005, i Viola furono coinvolti nello scandalo di Calciopoli, che li penalizzò sia nella stagione 2005-06, estromettendoli dalle coppe europee, sia in quella successiva: in quest'ultima, malgrado i punti di penalizzazione, riuscirono ugualmente a qualificarsi alla Coppa UEFA 2007-2008, che si concluse in semifinale dopo aver ceduto ai tiri di rigore contro i .