Op de Europese kampioenschappen kortebaanzwemmen 2013 in Herning behaalde hij de zilveren medaille op de 50 meter vrije slag en een bronzen plak op de 100 meter vrije slag. Het Italiaanse team, bestaande uit Federico Bocchia, Luca Dotto, Filippo Magnini en Marco Orsi, behaalde zilver op de 4x50 meter vrije slag. Samen met Luca Dotto, Silvia Di Pietro en Erika Ferraioli zwom Orsi ook naar de zilveren medaille op de 4x100 meter vrije slag voor gemengde teams. Aan de zijde van Stefano Pizzamiglio, Francesco Di Lecce en Piero Codia behaalde Orsi ook de Europese titel in de 4x50 meter wisselslag. Op de Wereldkampioenschappen kortebaanzwemmen 2014 behaalde het Italiaanse viertal Orsi, Luca Dotti, Filippo Magnini en Marco Belotti brons op de 4x50m vrije slag. Op hetzelfde toernooi behaalde Orsi een individuele zilveren medaille op de 50 meter vrije slag, achter de Fransman Florent Manaudou. Eerder dat jaar nam Orsi ook deel aan de Europese kampioenschappen zwemmen 2014. Samen met Luca Dotto, Luca Leonardi en Filippo Magnini behaalde Orsi brons in de finale van de 4x100 meter vrije slag. Individueel eindigde hij 5e in de finale van 50 meter vrije slag.