Le destin de Claudio semble être teint de blanc et noir ; en effet les dirigeants l'ont fait revenir au club dès la fin de la saison 2007-2008 au même titre que son coéquipier Sebastian Giovinco, en vue de leur retour en Ligue des champions et de la course au titre de Serie A. Lors de la saison 2008-09, il fait preuve, dans l'équipe de la Juve dirigée par Claudio Ranieri, de son indéniable talent. Deux ans seulement après être remontée de Serie B, la "Vecchia Signora" termine deuxième du championnat d'élite italien et atteint les huitièmes de finale de la Ligue des champions. Marchisio participe pleinement à ce parcours avec 32 matchs de championnat disputés, 3 buts et 2 passes décisives.