Po rozegraniu dwóch meczów w seniorskiej drużynie Milanu, Carlo Ancelotti nie powoływał Paloschiego do zespołu przez dwa miesiące. Z powodu kontuzji podstawowych napastników włoskiego klubu Ancelotti zabrał młodego zawodnika na mecz Serie A ze Sieną, który został rozegrany 10 lutego 2008. Paloschi w 63. minucie tego spotkania zmienił Serginho i 20 sekund po pojawieniu się na boisku zdobył gola. Włoch wykorzystał długie podanie od Clarence’a Seedorfa i z okolic szesnastego metra pokonał bramkarza rywali uderzeniem z woleja. Był to pierwszy kontakt z piłką Paloschiego, a jego bramka zapewniła Milanowi zwycięstwo. Po meczu trener Ancelotti skomentował występ swojego gracza następująco:
Po raz pierwszy w podstawowym składzie Milanu Paloschi wystąpił 13 lutego w zremisowanym 1:1 ligowym pojedynku z Livorno. 19 marca w dziesiątej minucie przegranego 1:2 spotkania przeciwko Sampdorii włoski piłkarz zmienił kontuzjowanego Kakę i w 71. minucie strzelił honorowego gola dla Milanu. W sezonie 2007/2008 Paloschi razem ze swoją drużyną zajął piąte miejsce w tabeli Serie A. W lidze rozegrał siedem meczów i strzelił dwie bramki.