Fort de cette expérience réussie, Alessandro Florenzi retourne chez les giallorossi pour la saison 2012-2013. Il suscite alors les convoitises, notamment du Chievo Vérone, mais le nouvel entraîneur romain, Zdeněk Zeman, déclare croire beaucoup en lui. Il est alors l'un des seuls Romains de naissance présents dans l'effectif professionnel avec Francesco Totti et Daniele De Rossi.