3 kez teknik direktör değişikliğine gidecekti ve ligi 8.sırada bitirecekti.Eşinin yanında olmasını istediği için teknik direktörlüğünü dondurma kararı aldı. Bir yıl sonra ise eşinin de isteklerini kıramadığı için çok sevdiği futbola geri dönme kararı aldı.

Cesare Prandelli, Roma'dan ayrıldıktan sonra bir yıla yakın bir süre takım çalıştırmadı. 2005 yazında Dino Zoff'un yerine Fiorentina'nın teknik direktörlüğüne getirildi. Yeni takımına Frey, Fiore, Toni gibi futbolcuları transfer ettiren başarılı teknik adam, bir önceki sezon ikili averajla küme düşmekten kurtulan "Menekşeler"'i, Şampiyonlar Ligi elemelerine götürmeyi başardı. Ancak sezon sonunda yaşanan 'Calciopoli' skandalı sonucunda Fiorentina'nın 30 puanı silinerek 9. sıraya düşürüldü. Ayrıca Şampiyonlar Ligi'nden men edilerek, ligde 2006-07 sezonuna eksi 19 puanla başlamasına karar verildi. Prandelli, puan cezası daha sonra eksi 15'e düşürülen "Viola"′yı lig sonunda 6. yaparak, UEFA Kupası'na götürmeyi başardı.

Fiorentina'nın yükselişi 2007-08 sezonunda da devam etti. İlk 12 hafta mağlubiyet yüzü görmeyen "Menekşeler", ligi 66 puanla 4. sırada tamamladı ve üçüncü eleme turundan itibaren Şampiyonlar Ligi'ne katılmaya hak kazandı. UEFA Kupası'nda ise yarı finale kadar çıkılmasına rağmen, finale yükselme şansı Rangers karşısında penaltılarda alınan 4-2'lik sonuçla kaybedildi. İtalyan teknik adam bu başarılarının ardından İtalya'da 2008 yılının "En İyi Teknik Direktör" ödülüne lâyık görüldü.

Prandelli yönetimindeki Fiorentina, 2008-09 sezonunu da bir önceki sezon olduğu gibi 4. sırada noktaladı. Takım o sezon Şampiyonlar Ligi'nde grup aşamasında üçüncü olarak, UEFA Kupası'nda yoluna devam etmesine karşın "Son 32" turunda Ajax'a elenmekten kurtulamadı. Ertesi sezon ise Prandelli, takımına Fiorentina'nın başında olduğu süre boyunca en kötü lig performansını yaşattı. Ligi 47 puanla 11 sırada tamamlayan "Menekşeler", Şampiyonlar Ligi'nde ise aralarında Liverpool ve Olympique Lyonnais'un da bulunduğu E Grubunu 15 puanla lider tamamlayarak üst tura yükseldi. Fiorentina grup aşamasında Liverpool'u her iki maçta da mağlup etmeyi başardı. "Son 16" turunda karşılaştığı daha sonra finale kadar yükselecek olan Bayern Münih'e ise deplasman golü dezavantajı nedeniyle elendi.

Carlo Ancelotti'nin 2009 yazında Chelsea'ye gitmesinden sonra, Prandelli Serie A'daki mevcut teknik direktörler arasında en uzun süre görevde kalan teknik direktör konumuna yükseldi. Ayrıca Mor Menekşeler'de de kulüp tarihindeki en uzun süre görev yapan teknik direktör olarak da tarihe geçti. İtalyan teknik adamın sözleşmesi İtalya millî takımıyla anlaşmasından sonra 3 Haziran 2010'da karşılıklı olarak feshedildi.

İtalya Futbol Federasyonu 30 Mayıs 2010'da İtalya millî takımının başına dünya kupasının ardından Marcello Lippi'nin yerine Cesare Prandelli'nin 4 yıllığına getirileceğini açıkladı. Prandelli, 1 Temmuz 2010'da Roma Olimpiyat Stadı'nda yapılan bir basın toplantısı ile Gök Mavililer'deki görevine başladı. Prandelli ilk açıklamasında Gianluigi Buffon'u takım kaptanlığına getirdiğini ve İtalyan vatandaşı olan yabancı oyuncuları da millî takıma çağırabileceğini belirtti.

Prandelli'li "Çizme" ilk maçına 10 Ağustos 2010'da Fildişi Sahili ile oynanan dostluk maçında çıkarken, bu karşılaşmadan 1-0 yenik ayrıldı.
EURO 2012 elemelerinde ise taktik değişikliğine giden Prandelli’nin takımı ilk maçında Estonya’yı 2-1 mağlup etti. Beklenenden iyi performans gösteren takım, Estonya-Sırbistan-Slovenya-Kuzey İrlanda ve Faroe Adaları’nın bulunduğu grupta 10 maçta 8 galibiyet ve 2 beraberlik alırken kalesinde sadece iki gol gördü ve gruptan lider çıkmayı başardı. Bu maçların arasında hazırlık maçları da yapan takım İspanya’yı 2-1 yenerken bir diğer iddialı takım Almanya ile 1-1 berabere kalarak iddiasını gösterdi.

Grubun ilk iki maçında ters oyunuyla rakiplerine zor anlar yaşatan İtalya, Hırvatistan ve İspanya maçlarından 1-1′lik sonuçlarla ayrıldı. Bu maçlarda gol atan ama bir türlü 3 puanı alamayan Prandelli’nin ekibi 4-1-3-2 sistemine geçiş yaptı ve İtalya, Cassano ve Balotelli’nin golleriyle İrlanda’yı 2-0 mağlup etti. Önceki iki maçta gol atamayan Balotelli’nin yedek başladığı maçta sonradan girerek gol kaydetmesi oyuncunun adeta Prandelli tarafından “kendine gelmesini” sağladı. Daha sonra ise İrlanda’yı 2-0 yenen İtalya, bir üst turda ise İngilizlerle karşılaşıyordu. Normal süresi 0-0 biten karşılaşmayı İtalyanlar penaltılarda 4-2 kazanıyorlardı ve adlarını yarı finale yazdırıyorlardı. Yarı finalde ise turnuvanın iki favorisinden biri olan Almanya ile eşleşen İtalya, Mario Balotelli’nin 2 golüyle rakibini eledi ve adını Finale yazdırdı.
Bu turnuvada finale kadar mağlubiyet yüzü görmeyen İtalya, David Silva’nın golüne engel olamamış ve Final maçında 1-0 geri düşmüştü. Golden dakikalar sonra takımın en tecrübeli stoperi Chiellini sakatlanarak maçı yarıda bırakmış ve talihsiz bir değişiklik yapmak zorunda kalınmıştı. Ardından gelen 3 gole engel olamayan İtalya savunması, takımının gol de atamsına yardımcı olamayınca 4-0 mağlup olmuştu takım. Maçın ardından Pirlo dahil birçok oyuncu göz yaşlarına hakim olamamıştı. İspanya’ya farklı bir skorla yenilmişti.

Turnuvanın ardından Napoli, Paris Saint-Germain FC ve Manchester United’dan teklif alan Prandelli, bu teklifleri düşünmeden redetti ve takımda kaldı. Bu gelişmeler yaşanırken yıllık 1,5 M Euro alan Prandelli’nin maaşına 2 katından fazla zam yapıldı ve 3,19M Euro’ya çıkarıldı. Bu turnuvanın ardınan ise Prandelli yönetimindeki İtalya, hazırlık maçında İngiltere ile karşılaştı. Bu maçın içinde ve bu maçtan sonraki maçlarda Prandelli genç oyuncuları da kullanmak amacıyla farklı oyun şablonları kullandı. 2014 FIFA Dünya Kupası elemelerinde Malta, Çek Cumhuriyeti, Bulgaristan, Ermenistan ve Danimarka ile aynı grupta yer aldılar. Bu grupta 10 maçta 6 galibiyet alan İtalya, hiç mağlubiyet almadı ve finale katılma hakkı kazandı.
Brezilya’da düzenlenen Konfederasyonlar Kupası’na katılan İtalya, ev sahibi Brezilya, Meksika ve Japonya’yla birlikte A Grubu’nda mücadele etti. İlk maçta Mekiska’yı 2-1′lık skor ile mağlup eden İtalya, sonrasında turnuvanın en gollü maçlarından birinde Japonya’yı 4-3 mağlup etmeyi bildi. Son olarak Brezilya’ya 4-2 kaybeden İtalya, yarı finalde İspanya’ya penaltı atışları sonucunda elendi ve Uruguay’la oynanan üçüncülük maçı da penaltılara gitti. Uruguay penaltılarda Prandelli’nin İtalya’sına boyun eğdi. İtalya böylelikle 3.lüğünü tescilledi.
2014 FIFA Dünya Kupası
2014 FIFA Dünya Kupası’na kadar Almanya, Nijerya, İrlanda ve Lüksemburg ile yapılan hazırlık maçlarında beraberlikle sahadan ayrılan İtalya, Fluminense ve İngiltere’yi mağlup etti ancak İspanya’ya ise mağlup oldu. 2014 FIFA Dünya Kupası'nda ise grup aşamasında Kosta Rika millî futbol takımı, İngiltere millî futbol takımı ve Uruguay millî futbol takımı ile aynı gruba düşen İtalya, ilk maçta İngiltere'yi Balotelli ve Marchisio'nun golleriyle mağlup etti. Daha sonra ise iki maçta da gol atamayan İtalya, 2.maçta ise Kosta Rika'ya 1-0 mağlup oldu. 3. maçta da Luis Suarez'in golüne engel olamayan İtalya, Uruguay'a mağlup oldu ve turnuvadan elendi. Prandelli İtalya millî takımı ile FIFA Dünya Kupası'ndan elenmesinden sonra Uruguay maçının ardından millî takımdan istifa ettiğini açıkladı ve Galatasaray'a transfer oldu.

Prandelli'nin millî takımdan ayrılmasının 9 gün ardından teknik direktör arayışını sürdüren Galatasaray, Prandelli ile görüşmelerin başladığını borsaya bildirdi.Galatasaray ile anlaşan başarılı teknik direktör Prandelli, 7 Temmuz 2014 Pazartesi günü 18:00 sularında İstanbul'a iniş yaptı ve Florya Metin Oktay Tesisleri'ni gezdi, ardından takım kaptanı Sabri Sarıoğlu ile tanıştı ve bilgiler aldı.
8 Temmuz 2014 Salı gününde imzaların atılacağı Galatasaray'ın resmi internet adresinden duyuruldu. Saat 23:00'de ise yapılan açıklamada Cesare Prandelli ile kesin anlaşmaya varıldığı bildirildi. Yapılan açıklamada "2014-2015 futbol sezonundan başlamak üzere 2 futbol sezonu için Prandelli ile anlaşmaya varılmıştır. Buna göre Teknik Direktör'e, 2014-2015 ve 2015-2016 sezonlarının her biri için yıllık 2.295.000 Avro ücret (imaj hakları için faturayla ödenecek tutar dahil) ödenecektir." ifadelerinde bulunuldu. 8 Temmuz 2014 günü ise Prandelli için Türk Telekom Stadyumu'nda imza töreni düzenlendi. Prandelli "Başkanla konuşurken gözümün içine baktı. 'Ben dördüncü yıldızı istiyorum' dedi. Bu cümlenin gözünüm içine bakarak kurulması dahi benim için ciddiyetin, başarıya açlığın ve hedefe ulaşmanın garantisidir. Roberto Mancini'den Galatasaray ile ilgili duyduğum ilk şey, İstanbul'un ne kadar güzel bir şehir olduğu ve Galatasaray'ın da ne kadar başarılı ve kapasiteli çalışanlarının olduğuydu. Prandelli yabancı kuralı ile ilgili olarak ise “Kurallarla ilgili bir sıkıntımız olmaz. Bir kural varsa ona uyulur. Biz dördüncü yıldızı almak ve Şampiyonlar Ligi'nde ilerlemek istiyoruz. Bu nedenle hemen çalışmalıyız ve zihniyeti oturtmalıyız. Asıl kritik olan bu." ifadelerinde bulundu.
2014-15 sezonunda ilk resmi maçına Fenerbahçe karşısında Süper Kupa maçında çıkan Prandelli, bu maçta yeni transferler Olcan Adın ve Yasin Öztekin'in hücum kanatlarını oluşturduğu 4-2-3-1 sistemiyle başladı. Maçın normal süresinde ve uzatmalarında gol sesi çıkmayınca maç penaltılara gitti ve Galatasaray Fernando Muslera'nın 2 penaltı kurtarmasına karşın mağlup oldu. İlk Süper Lig maçına ise 30 Ağustos 2014 günü Bursaspor karşısında çıkan Cesare Prandelli, bu maçta 2-0'lık skor ile galibiyetle tanışırken ilk Avrupa maçına ise UEFA Şampiyonlar Ligi'nde 16 Eylül 2014 günü RSC Anderlecht karşısında çıktı. Takımı Burak Yılmaz'ın 90+1'de attığı gol ile ilk Şampiyonlar Ligi maçı 1-1 berabere kaldı.UEFA Şampiyonlar Ligi'ndeki diğer dört maçını kaybedip Galatasaray'ı grubtan çıkaramadı ve 26 Kasım 2014 tarihinde oynanan kader maçında RSC Anderlecht'e 2-0 mağlup olarak UEFA Avrupa Ligi'ni rakibine kaptırdıktan sonra Galatasaray Spor Kulübü tarafından 27 Kasım 2014 tarihinde sözleşmesi feshedildi.

Ekim 2016'da La Liga ekib