2016-17シーズン前にはポグバを当時サッカー界史上最高額の移籍金である1億500万ユーロでマンチェスター・ユナイテッドに売却し、モラタを古巣であるレアル・マドリードに買戻しされた一方、ダニエウ・アウベスをフリー、メディ・ベナティアをレンタルで獲得し、移籍市場閉鎖直前にクアドラードをレンタルの形で再獲得。さらにナポリから昨シーズンの得点王であるゴンサロ・イグアインをセリエA史上最高額の9000万ユーロで、ASローマからミラレム・ピャニッチを3200万ユーロで獲得。また夏にはマルコ・ピアツァを、冬にはリカルド・オルソリーニ、マッティア・カルダーラを獲得した。2017年5月21日、セリエA史上初となるリーグ6連覇を達成。コッパ・イタリアでは準決勝でナポリとの第2戦を落としただけで決勝に勝ち進み、2017年5月17日のラツィオ戦で2-0の勝利。史上初となるコッパ・イタリア3連覇と3年連続の国内2冠を達成した。しかし最重要課題だったUEFAチャンピオンズリーグ 2016-17 決勝ではスペイン王者でもあるレアル・マドリードとの対戦になった。1-4で大敗しCL決勝では5連敗、通算7度目の準優勝となった。