W sezonie 2004/2005 De Rossi wywalczył sobie miejsce w podstawowym składzie swojego klubu. Regularnie występował w wyjściowym składzie u wszystkich trenerów prowadzących Romę w tym sezonie – Rudiego Völlera, Luigiego Del Neriego oraz Bruna Contiego. Przed rozpoczęciem rozgrywek De Rossi przejął po Cristianie Chivu koszulkę z numerem 4. 28 września 2004 roku piłkarz zdobył bramkę dla Romy w przegranym 2:4 meczu Ligi Mistrzów z Realem Madryt. 3 października strzelił natomiast gola w pojedynku ligowym z Interem Mediolan, który zakończył się remisem 3:3. Podczas tego spotkania De Rossi sfaulował Obafemiego Martinsa, w efekcie czego Nigeryjczyk doznał kontuzji i musiał opuścić boisko. Po zakończeniu meczu, Włoch zadzwonił do rywala i przeprosił za swoje zachowanie. 14 października De Rossi przedłużył kontrakt ze swoim zespołem do czerwca 2009 roku. AS Roma została wyeliminowana z Ligi Mistrzów w rundzie grupowej, w której zajęła ostatnie miejsce. W sześciu pojedynkach uzbierała tylko jeden punkt i w tabeli została wyprzedzona przez Bayer 04 Leverkusen, Real Madryt oraz Dynamo Kijów. W meczu z Bayerem De Rossi został ukarany czerwoną kartką za faul na Jacku Krzynówku, a UEFA zdyskwalifikowała go na trzy spotkania. W Serie A Roma uplasowała się na ósmej pozycji, która nie zapewniła jej awansu do europejskich pucharów.