Jabarkan Era Della Valle dari ACF Fiorentina

Fiorentina kembali berdiri pada Agustus 2002 dengan nama Associazione Calcio Fiorentina e Florentia Viola dengan Diego Della Valle sebagai pemilik baru, dan mulai terdaftar di Liga Serie C2, yang merupakan Divisi Empat dari Liga Italia. Satu-satunya pemain yang masih bertahan di klub sampai proses reinkarnasinya adalah Angelo Di Livio yang berkomitmen untuk tetap berada di klub demi Fans. Bersama Di Livio dan Top Skorer Christian Riganò, Florentia Viola berhasil menjuarai Serie C2 dengan mudah. Fiorentina yang seharusnya promosi ke Serie C1 justru langsung loncat ke Serie B, karena kasus Catania CaSo yang menyebabkan pemekaran jumlah tim di Serie B dari 20 tim menjadi 24 tim demi menyelamatkan Catania dari jurang degradasi Serie B. Federasi Sepak bola Italia mempromosikan Fiorentina ke Serie B pada tahun 2003. Klub pun membeli kembali hak untuk menggunakan nama Fiorentina beserta desain kostumnya, dan menggunakan nama ACF Fiorentina.

Promosi ganda yang dialami Fiorentina menyebabkan protes di beberapa pihak. Tapi bagaimanapun juga Fiorentina tetap berada di Serie B, dan berhasil menempati posisi 6 di akhir musim 2003-04. Fiorentina menghadapi Perugia (Perugia menempati posisi ke-15 di Serie A saat itu) di laga Playoff untuk bisa promosi ke Serie A di musim berikutnya. Fiorentina berhasil memenangi laga tersebut dengan agregrat skor 2-1, di mana kedua gol dicetak oleh Enrico Fantini. Mereka harus berjuang menghindari jurang degradasi pada musim pertama di Serie A, dan hanya mampu menghindari laga playoff di akhir musim melawan Bologna dan Parma. Pada tahun 2005, Della Valle menunjuk Pantaleo Corvino sebagai direktur olahraga yang baru di Fiorentina.

Pada musim 2005-06, Fiorentina mendatangkan Cesare Prandelli sebagai pelatih dan merekrut beberapa pemain baru seperti top skorer Palermo, Luca Toni dan Sébastien Frey. Kombinasi kapten Dario Dainelli dan bek asal Rep. Ceko, Tomáš Ujfaluši di bagian pertahanan. Cristian Brocchi sebagai gelandang bertahan, Martin Jorgensen di posisi sayap, Stefano Fiore sebagai playmaker dan Luca Toni sebagai Striker Utama, dengan Frey di bawah mistar gawang, Fiorentina berhasil membuktikan diri di Serie A dengan menempati posisi ke-4 di dengan 74 poin dan meraih tiket kualifikasi Piala Champions. Luca Toni berhasil mencetak 31 gol dari 38 penampilan, menjadi pemain pertama yang berhasil mencetak 30 gol di Serie A sejak Antonio Valentin Angelillo di musim 1958-59, dan Toni pun mendapat Sepatu Emas Eropa.

Pada 14 Juli 2006, Fiorentina terancam kembali terdegradasi ke Serie B karena terlibat dalam skandal pengaturan skor pertandingan Serie A dan mendapat pengurangan 12 point. Fiorentina berhasil bertahan di Serie A melalui banding, tetapi dengan pengurangan 19 poin di musim 2006-07. Tiket menuju Liga Champions pun juga dibatalkan. Pengurangan Poin Fiorentina akhirnya berkurang menjadi 15 poin setelah kembali melakukan banding di Pengadilan Italia.

Meskipun mengawali musim 2006-07 dengan minus 15 poin, Fiorentina tetap berhasil mengamankan tiken menuju Piala UEFA 2007-08. Duet penyerang Adrian Mutu dan Alberto Gilardino terbukti sebagai duet penyerang tersubur di Serie A, dengan menghasilkan 31 gol.

Di saat banyak yang meragukan potensi La Viola di musim 2007-08 karena kepergian Toni, Fiorentina justru mengejutkan di awal musim dan Marcello Lippi berkomentar kalau Fiorentina adalah penantang Scudetto yang paling mengejutkan. Fiorentina mengakhiri musim di papan tengah klasemen, setelah mengalami beberapa kekecewaan dan kepergian istri Pelatih Prandelli karena kanker. Fiorentina mencapai semi-final Piala UEFA, setelah kalah secara dramatis dari Rangers melalui adu penalti (0-0). Fiorentina mengakhiri musim di posisi ke-4 setelah mengalahkan Torino dengan skor 1-0, dan berhasil menggeser Milan memperoleh tiket menuju kualifikasi Liga Champions. Perjuangan di Liga Champions berakhir di babak penyisihan grup dengan menempati posisi ke-3 klasemen, dan berhak untuk melanjutkan ke Piala UEFA.

Fiorentina kembali melanjutkan suksesnya di musim 2008-09 dengan menempati posisi ke-4 di Serie A dan mendapatkan tiket menuju kualifikasi Piala Piala Champions 2010. La Viola turut serta di Liga Champions 2008-09, berhasil mencapai fase grup setelah mengalahkan Slavia Prague di kualifikasi babak ketiga, tetapi gagal kalah di babak knockuout setelah dikalahkan oleh Ajax. Bertolak belakang dengan nasib di liga Champions, Fiorentina berada di papan atas klasemen Serie A.

Titik balik terjadi di musim 2009-10, mereka sukses membuktikan diri sebagai kuda hitam di kancah Eropa dan mengekor pemuncak klasemen Serie A, Internazionale, Juventus, dan Sampdoria di awal musim, namun mereka terlempar dari jalur juara di paruh kedua musim. Di Eropa mereka berhasil melewati Sporting Clube de Portugal di babak kualifikasi dan satu grup dengan Olympique Lyonnais, Liverpool and Debrecen. Kalah melawan Lyon di laga pertama, Fiorentina berhasil comeback di pertandingan-pertandingan berikutnya, termasuk mengalahkan Liverpool di laga kandang dan tandang. La Viola lolos ke babak berikutnya dan kalah gol tandang oleh Bayern München serta kepemimpinan wasit yang buruk di laga tersebut. Tom Henning Øvrebø, yang memimpin leg pertama mendapat banyak kritik dari tokoh dan media Italia, karena keputusannya mengesahkan gol offside Miroslav Klose (yang menyebabkan Bayern lolos ke babak berikutnya). Fiorentina tetap konsisten di ajang Coppa Italia, berhasil mencapai semifinal sebelum dikalahkan oleh Internazionale. Di kompetisi domestik, Fiorentina harus merelakan tiket menuju ajang Eropa. Di periode ini, Andrea Della Valle mengundurkan diri dari posisi presiden pada 24 September 2009. Tugas untuk sementara di alihkan ke Wakil Presiden klub, Mario Cognini.

Pada Juni 2010, Cesare Prandelli meninggalkan Fiorentina untuk melatih Tim Nasional Italia (Prandelli menjadi pelatih yang paling lama melatih di Fiorentina). Posisi Prandelli digantikan oleh mantan pelatih Catania, Siniša Mihajlović. Dibawah kepelatihan Mihajlović, Fiorentina berakhir di peringkat ke-9.

Di musim 2011-11 Fiorentina semakin terseok-seok di liga seiring dengan kepergian pemain-pemain kuncinya seperti: Alberto Gilardino, Adrian Mutu, Sebastian Frey, Dario Dainelli, Jorge Martinez dan Martin Jorgensen. Dan di pertengahan musim 2011-12 Mihajlović dipecat dan posisinya digantikan oleh Delio Rossi. Pergantian pelatih masih belum membuahkan hasil. Dan justru pada pertandingan terakhir Delio Rossi terlibat perseteruan dengan pemainnya sendiri, Adem Ljajić, di laga melawan Novara di mana Fiorentina tertinggal 0-2. Di akhir laga yang berakhir dengan skor 2-2, Fiorentina mengumumkan pemecatan Delio Rossi. (Delio Rossi dihukum larangan bertanding 3 laga oleh FIGC).

Pada tanggal 11 Juni 2012, Fiorentina mengumumkan Vincenzo Montella pelatih baru dengan kontrak 2 tahun. Namun, pada 8 Juni 2015 Montella memutuskan untuk meninggalkan Fiorentina, hingga akhirnya pihak manajemen memutuskan Paulo Sousa untuk menukangi La Viola.