12 lipca 2010 ACF Fiorentina ogłosiła, że porozumiała się z Celtikiem w sprawie transferu Boruca i Polak podpisze z nią kontrakt po przejściu testów medycznych. 14 lipca 2010 Fiorentina ogłosiła na swojej stronie internetowej, że Polak przeszedł testy medyczne i podpisał kontrakt z klubem. Kwota transferu wyniosła 3,6 mln euro. Pierwsze tygodnie Boruca we Florencji nie były jednak udane, ponieważ przegrywał on rywalizację o miano pierwszego bramkarza z Sébastienem Freyem. Dzięki kontuzji Francuza, która miała miejsce w październiku, Boruc został pierwszym bramkarzem „Fiołków”. Polski bramkarz był pewnym punktem swojej drużyny, swoją grą zmuszając Freya do odejścia z klubu przed początkiem sezonu 2011/2012. Boruc zakończył sezon z 36 spotkaniami w Serie A, jednak po sezonie Fiorentina nie zdecydowała się na skorzystanie z klauzuli przedłużającej kontrakt z klubem i Boruc stał się wolnym graczem.