Periode pertama Prandelli bersama La Viola dimulai pada musim panas 2005. Suka dan duka langsung singgah bersamaan di akhir musim 2005/2006. Tangan dingin Prandelli sukses mengubah nasib Fiorentina dari tim yang nyaris degradasi menjadi tim kuda hitam yang finish di posisi keempat dan lolos ke Liga Champions.
Sayangnya, kabar suka di akhir musim tersebut diikuti kabar duka. Fiorentina terjerat kasus calciopoli, mendapat pengurangan 30 poin, turun ke posisi 9, kelolosannya ke Liga Champions dicabut, dan harus memulai musim berikutnya dengan poin -15.
Walaupun memulai musim dengan poin minus, Prandelli berhasil mengangkat muka Fiorentina dengan finish di posisi ke-6 pada musim 2006/2007 dan meloloskan La Viola ke UEFA Cup. Selama dua musim pertamanya, bisa dibilang bahwa Prandelli merupakan juru selamat Fiorentina.
Di musim ketiganya, Fiorentina asuhan Prandelli tampil luar biasa. Di ajang UEFA Cup, Fiorentina lolos hingga semifinal sebelum kalah adu penalti dengan Rangers. Sementara di ajang liga, La Viola berhasil finish 4 besar dan lolos ke Liga Champions setelah 8 tahun absen.
Di babak grup Liga Champions 2008/2009, Fiorentina finish di posisi ketiga dan berakhir di babak 32 besar UEFA Cup. Namun, di ajang Serie A, mereka masih berhasil mengakhiri liga di posisi ke-4 dan lagi-lagi lolos ke Liga Champions.
Musim 2009/2010 atau musim kelima Prandelli menukangi Fiorentina merupakan masa yang paling berkesan. Tim ini lolos hingga babak 16 besar Liga Champions dan jadi semifinalis Coppa Italia. Sayangnya, kesuksesannya tak menular di liga. Fiorentina finish di posisi ke-11 dan gagal lolos ke Liga Champions untuk ketiga kalinya secara beruntun.
Atas jasa dan kerja kerasnya bersama La Viola, Cesare Prandelli dianugerahi penghargaan Panchina d'Oro 2 kali beruntun pada 2005 dan 2006. Panchina d'Oro diberikan kepada pelatih terbaik asosiasi sepak bola Italia.
Tak hanya dihargai oleh asosiasi, Prandelli juga mendapat penghargaan individu sebagai Serie A Coach of The Year pada tahun 2008. Ketiga penghargaan prestisius itu diraih tentu berkat jasanya menjadi juru selamat Fiorentina selama dan pasca kasus calciopoli.
Selama 5 musim bersama Fiorentina, banyak pemain yang Prandelli orbitkan. Satu yang paling sukses adalah Luca Toni. Toni dan Prandelli datang pada musim yang sama, 2005/2006. Keduanya bekerja sama selama dua musim sebelum Toni dibeli Bayern Munich pada 2007.
Selepas era Toni, Prandelli bergantung pada duet Adrian Mutu dan Alberto Gilardino. Tangan dingin Prandelli berhasil mengembalikan ketajaman Mutu dan Gilardino yang sempat melempen sebelum bergabung dengan Fiorentina.
Baik Toni, Mutu, dan Gilardino akhirnya kita kenal sebagai legenda Fiorentina. Namun, bila boleh menyebut satu nama yang paling bersinar pada periode pertama Prandelli sebagai pelatih La Viola, maka dia adalah Riccardo Montolivo.
