Nonostante lo scoppio della seconda guerra mondiale i tornei calcistici proseguirono; i gigliati, penalizzati dai numerosi infortuni e dalle difficoltà difensive, lottarono tutta la stagione per la permanenza in massima serie e terminarono il campionato al tredicesimo posto, a pari punti di Liguria e Napoli, riuscendosi a salvare per il miglior quoziente reti. Decisivo per la permanenza in A fu il cambio di allenatore, da Soutschek a Giuseppe Galluzzi, che modificò tatticamente la squadra passando dal metodo al sistema. In questa stagione i viola si aggiudicano il primo trofeo della loro storia, la Coppa Italia 1939-1940; dopo aver superato al primo turno il Cavagnaro, agli ottavi il Milan e ai quarti la Lazio, la Fiorentina batté in semifinale la Juventus. La finale, che si giocò il 17 giugno 1940 allo stadio Berta, vide i gigliati superare il Genoa per 1-0, con rete di Mario Celoria. La formazione del primo titolo viola era: Griffanti, Da Costa, Piccardi, Ellena, Bigogno, Poggi, Menti, Morselli, Celoria, Baldini, Tagliasacchi.