Debido a las buenas actuaciones de Juan Vargas con el Calcio Catania, fue pretendido por grandes equipos de Europa como el Real Madrid, AS Roma, Juventus FC, FC Barcelona, entre otros. Finalmente Vargas decidió fichar por la ACF Fiorentina, por un monto de 12 millones de euros, firmando un contrato por 5 temporadas.Después de pasar los exámenes médicos, fue presentado oficialmente el 5 de julio de 2008. Su debut oficial con la camiseta de la Fiorentina se produjo el 6 de agosto de 2008, en un encuentro amistoso ante el FC Progresul de Rumania, y su debut en un torneo oficial se dio el 12 de agosto de 2008, en el encuentro de ida de la fase previa de clasificación de la Liga de Campeones de la UEFA 2008-09 ante el Slavia Praga de República Checa, con victoria para la Fiorentina por 2-0. En su primera temporada con la Fiorentina en la Serie A Juan Vargas disputó 27 encuentros y marcó 3 goles, el primero de ellos en la victoria por 2-1 de la Fiorentina ante el Cagliari Calcio, el segundo en la goleada 4-1 ante la Roma, y el último en la jornada #30 ante el Torino FC.
Clubes ClubPaísAño Universitario de Deportes Perú 2002 - 2004 Club Atlético Colón Argentina 2005 - 2006 Calcio Catania Italia 2006 - 2008 ACF Fiorentina Italia 2008 - Presente
Clubes - Estadisticas
ClubTemporadaCampeonatoCopas Nacionales *Copas Internacionales **Total EncuentrosGolesEncuentrosGolesEncuentrosGolesEncuentrosGoles Universitario de Deportes Perú 2002 3 1 - - - - 3 1 2003 25 1 - - 3 0 28 1 2004 41 6 - - - - 41 6 Total 698--30728 Club Atlético Colón Argentina 2005 18 3 - - 2 1 20 4 2006 36 1 - - 2 0 38 1 Total 544--41585 Calcio Catania Italia 2006-07 33 0 - - - - 33 0 2007-08 36 5 4 1 - - 40 6 Total 69541--736 ACF Fiorentina Italia 2008-09 27 3 - - 7[a] 0 34 3 2009-10 10 1 - - 5[b] 1 15 2 Total 374--121495 Total en su carrera229214119225224
Copas
EncuentrosGolesPromedio Primera División 229 21 0,09 Copas Nacionales 4 1 0,25 Copas Internacionales 19 2 0,11 Selección Peruana 27 3 0,11 TOTAL 278 27 0,10
Estadísticas hasta el 1 de noviembre de 2009.