Rimane a Reggio Calabria quattro stagioni e, dopo una breve esperienza all'Empoli, viene comprato dal Livorno per la stagione 2004-2005, in cui scende in campo 24 volte. Confermato nella stagione successiva, in campionato i labronici raggiungono la qualificazione per le coppe europee. Di quella squadra, sesta a fine campionato, Vargas è il perno centrale di una difesa a tre che, con Alessandro Grandoni a destra, Fabio Galante a sinistra e Marco Amelia in porta, la difesa amaranto in casa non subisce un gol su azione prima della quindicesima giornata.