ACF Fiorentina lewo|mały|253x253px|Mutu w barwach Fioletowych w sezonie 2007/2008 Po degradacji Juventusu Turyn do Serie B, Mutu wraz z innymi zawodnikami Starej Damy, zadecydował się na opuszczenie klubu. 8 lipca 2006 roku oficjalnie ogłoszono o podpisaniu kontraktu Mutu z ACF Fiorentina za 8 000 000 euro, w której Mutu przeżył najlepszy okres w swojej karierze piłkarskiej, a przede wszystkim stanowił o sile drużyny Fioletowych, która w tamtym okresie była jedną z czołowych włoskich drużyn piłkarskich. W sezonie 2006/2007 został nagrodzony Złotym Guerinem – nagrodą dla najlepszego zawodnika Serie A w danym sezonie. W sezonie 2007/2008 Fioletowi dotarli do półfinału Pucharu UEFA, w przegrali rywalizację po serii rzutów karnych 4:2 ze szkockim Glasgow Rangers (2 mecze tej rywalizacji zakończyły się bezbramkowym remisem).
Świetna forma Mutu w drużynie Fioletowych oraz dobry występ na mistrzostwach Europy 2008 w Austrii i w Szwajcarii sprawiły, że w lipcu 2008 roku zainteresowanie zawodnikiem wyraziła AS Roma, która złożyła ofertę za Mutu w wysokości od 18 do 20 000 000 euro, jednak Mutu ostatecznie zdecydował się pozostanie w drużynie Fioletowych oraz podpisanie nowego, obowiązującego do końca sezonu 2011/2012 kontraktu.