En 2001 llega al club "bianconero" junto a Buffon, en su período en el club de Turín, Thuram formó una de las defensas más poderosas y eficaces de Europa junto a otros jugadores como Ciro Ferrara, Gianluca Zambrotta, Paolo Montero, Gianluca Pessotto, Igor Tudor, Alessandro Birindelli o Fabio Cannavaro.