Con la stagione 1999-2000, la società puntò nuovamente a rafforzarsi con nomi illustri come Predrag Mijatović, Enrico Chiesa e Angelo Di Livio. I viola non ebbero una buona partenza in campionato e, complici anche delle prestazioni altalenanti, terminarono la Serie A al settimo posto, qualificandosi per la Coppa UEFA. I gigliati non riuscirono a lottare per il titolo nonostante i 22 gol di Gabriel Batistuta, che, per la mancanza di competitività della squadra e per le divergenze con la proprietà, decise di lasciare la Fiorentina. In Coppa Italia la squadra batté il Perugia agli ottavi, venendo sconfitta dal Venezia ai quarti. Nella Champions League la squadra di Trapattoni superò il turno preliminare battendo il , venendo poi inseriti nel girone con Arsenal, Barcellona e AIK, classificandosi al secondo posto dietro agli spagnoli grazie alla vittoria di Londra contro i "Gunners"; nella seconda fase, la Fiorentina incontrò Manchester United, Valencia e Bordeaux, piazzandosi al terzo posto e uscendo dal torneo.