Fece il suo esordio nella stagione 2002-2003 disputando dal primo minuto la Supercoppa italiana 2002, vinta dalla Juventus ai danni della sua ex-squadra, il Parma. Il 10 novembre 2002 realizzò il suo primo (e unico) gol in maglia bianconera durante la sfida di campionato contro il Milan. La partita si concluse 2-1 per la formazione bianconera. Dopo aver disputato un ottimo campionato, culminato con la vittoria del secondo scudetto, Thuram scese in campo nella finale di Champions League persa ai rigori contro il Milan.