La stagione 2017-2018, iniziata con dichiarate ambizioni europee, si rivelò poi altalenante e fu caratterizzata dall'avvicendamento tra Mihajlovic - esonerato al termine del girone d'andata - e il nuovo tecnico Walter Mazzarri. I granata conclusero il campionato al nono posto e i migliori giocatori per rendimento furono Iago Falque e i neoacquisti Sirigu e Nkoulou. Nella stagione successiva ci fu una ripresa con un settimo posto e 63 punti ottenuti, registrando così il proprio record in Serie A dall'introduzione dei tre punti a vittoria, e riqualificandosi in Europa League dopo un lustro di assenza partendo dal secondo turno preliminare; tuttavia l'anno seguente i granata non riuscirono ad accedere alla fase a gironi, eliminati ai play-off dal . Sempre nella stagione 2019-2020, per quanto riguarda il campionato, dopo un ottimo girone di andata la squadra crolla in quello di ritorno, soprattutto dopo uno 0-7 casalingo contro l'Atalanta, ottenendo solo l'obiettivo minimo della salvezza.