Con la stagione 1970-1971 il club gigliato non modificò significativamente la propria rosa, registrando un netto calo in termini di risultati; dopo la vittoria contro la Roma all’esordio, la Fiorentina ebbe un periodo senza vittorie che portò all’esonero di Pesaola, sostituito da Oronzo Pugliese, che guidò la squadra nella lotta per non retrocedere. Il 6 giugno, ultima giornata del campionato, la Fiorentina vinse contro il Foggia, tuttavia, a causa dei confronti diretti sfavorevoli e del pareggio fra Roma e Udinese, si classificò al quindicesimo posto e retrocedette in Serie B dopo 55 anni, rendendo inutili i 16 gol di Batistuta. Fin da inizio campionato, la Fiorentina fu brillante e votata al gioco offensivo, ottenendo alcune vittorie con scarto netto ma subendo viceversa numerosi gol; non riuscì però a competere per il titolo, complici anche alcuni infortuni, e grazie al duo Batistuta-Oliveira, a cui si affiancò dopo il mercato di gennaio Edmundo, la squadra riuscì comunque a qualificarsi alla Coppa UEFA con il quinto posto finale. Il campionato deludente venne riscattato dalla vittoria della quarta Coppa Italia; dopo aver vinto il girone preliminare senza prestazioni eccellenti, la Fiorentina vinse anche il secondo, superando Roma, Napoli e Torino, vincendo nella finale di Roma del 28 giugno 1975 contro il Milan per 3-2, con reti per i viola di Gianfranco Casarsa, Vincenzo Guerini e Paolo Rosi, subentrato a partita in corso, e di Alberto Bigon e Luciano Chiarugi per i rossoneri.
Ricardo Kakà, ora, non è certamente più quello capace di siglare 10 reti nella Champions League 2006-07, vinta poi dai rossoneri. Poi vinse ancora la Liga, per la quinta volta consecutiva e con 11 punti di distacco rispetto al Valencia secondo. Il giorno dopo la finale, i Pontello annunciarono la cessione di Roberto Baggio ai bianconeri per presunti problemi di bilancio, dichiarando poi che loro sarebbero rimasti alla guida della società viola. In Coppa UEFA i gigliati vennero eliminati dallo Schalke 04 ai sedicesimi di finale, complice anche la sconfitta a tavolino per 3-0 comminata ai viola per aver schierato Casarsa, che era stato in precedenza squalificato. In Coppa Italia, dopo aver superato la Roma, venne sconfitta agli ottavi dal Bologna; terminò al secondo turno anche la Coppa delle Fiere, battuta dallo Sporting Lisbona, dopo aver superato in precedenza il Nizza. In Coppa Italia la squadra venne battuta agli ottavi dal Bologna, dopo aver superato il Cosenza nel turno precedente. In Coppa Italia i viola di Liedholm non superarono il primo girone di qualificazione, dietro a Bologna, Cesena e Monza. In Coppa UEFA, dopo aver battuto l’Hajduk Spalato, i viola incontrarono il Grasshoppers, venendo eliminati anche a causa della sconfitta a tavolino comminata dalla UEFA dopo che alcuni spettatori ferirono un guardalinee nella gara di ritorno giocata a Salerno.
In Coppa Italia la squadra uscì con la Roma agli ottavi, dopo aver battuto il Perugia al primo turno. Dopo il successo dell’anno precedente, i viola uscirono dalla Coppa Italia al secondo turno, piazzandosi nel girone dietro al Napoli. Dopo la buona annata dell’anno precedente, nel 1977-1978 la Fiorentina, che inserì in rosa Andrea Orlandini e Giovanni Galli, non riuscì a ripetersi; in campionato i viola ebbero una partenza negativa e lottarono fino all’ultima giornata per raggiungere la salvezza con Pescara, Foggia e Genoa, sopravanzando queste ultime due squadre solo per differenza reti e concludendo così il campionato al tredicesimo posto. La Fiorentina, condizionata anche dall’epatite che colpì Bertoni, non riuscì a ripetere la stagione precedente, alternando buone prestazioni ad altre meno positive; i gigliati terminarono la Serie A al quinto posto grazie ad un discreto girone di ritorno e alle 9 reti di Antognoni, mancando però la qualificazione alle coppe europee. La squadra, allenata da Eugenio Bersellini, non ebbe un brillante inizio di stagione, con solo 4 reti fatte nelle prime nove giornate e una difesa poco solida; dovette così lottare fino alle ultime giornate per non retrocedere, terminando il campionato al decimo posto. UEFA, chiudendo il campionato al decimo posto, registrando un prolifico attacco, con Gabriel Batistuta che si laureò capocannoniere del campionato con 26 reti, e una difesa poco efficace.
La formazione era composta da Toldo, Carnasciali, Firicano, Amoruso, Falcone, Schwarz, Piacentini, Cois, Rui Costa, Oliveira, Batistuta. La formazione che vinse la terza Coppa Italia era: Albertosi, Pirovano, Rogora, Bertini, Ferrante, Brizi, Hamrin, Merlo, Brugnera, De Sisti, Chiarugi. In Coppa Italia la Fiorentina viene eliminata al primo turno, giungendo seconda in classifica dietro alla Ternana. Nella competizione, nonostante una partenza composta da 2 pareggi e 1 vittoria, arriva ultima nel girone con 5 punti, real madrid maglia 2025 perde due partite consecutive e viene sorpassata in classifica. Con il contratto in scadenza, il difensore si è già accordato con il Parma e se le due società non dovessero trovare un accordo economico nella sessione di gennaio, Caceres arriverà in Emilia a fine stagione. Nel 1978-1979 il nuovo presidente cercò di allestire una rosa più competitiva, acquistando vari giocatori come Roberto Galbiati e affidando la squadra a Paolo Carosi; si ebbe inoltre la prima sponsorizzazione tecnica ufficiale della storia viola con il contratto con l’Adidas.
