Il 2 luglio 2024 firma un contratto biennale con l'{{Calcio Empoli|N}}, club di Serie A.<ref>{{cita web|url=https://empolifc.com/roberto-daversa-e-il-nuovo-allenatore-dellempoli/|titolo=Roberto D’Aversa è il nuovo allenatore dell’Empoli|data=2 luglio 2024|accesso=2 luglio 2024}}</ref><ref>{{Cita web|url=https://www.lanazione.it/empoli/sport/empoli-roberto-daversa-hgz3m6dm|titolo=Empoli, Roberto D’Aversa è il nuovo allenatore. Contratto fino al 2026|data=2 luglio 2024|accesso=2 luglio 2024}}</ref> Dopo le prime 5 giornate di campionato, riesce nell'impresa di fare rimanere la squadra imbattuta e cominciare con 9 punti in 5 partite (2V, 3N), che la collocano al 5º posto in campionato, una cosa mai successa per l'Empoli nelle prime 5 giornate, neanche quando arrivò in [[UEFA Europa League|Coppa UEFA]] sotto la guida di [[Luigi Cagni (allenatore)|Luigi Cagni]],; inoltre arriva addirittura agli ottavi di finale di [[Coppa Italia]] contro la [[ACF Fiorentina|Fiorentina]], battendo la capolista del campionato di quel momento, il [[Torino Football Club|Torino]], allo stadio Grande Olimpico per (1-2), con una formazione rimaneggiata per fare il turnover visto l’imminente impegno di campionato. Prosegue l'imbattibilità anche nella sesta giornata, con un pari nel derby per (0-0) contro la [[ACF Fiorentina|Fiorentina]] in casa. Termina l’imbattibilitàl'imbattibilità nella successiva giornata di campionato, cioè alla settima giornata, con una sconfitta all’Olimpicoall'Olimpico di Roma per (2-1) con la Lazio. In compensoCoppa Italia riesce a portare la squadra Empoleseempolese ai quarti di finale, per la seconda volta nella storia empolese, battendo la Fiorentina a Firenze per (2-3) dopo iai calci di rigore. In campionato torna a vincere dopo un mese con due vittorie: una interna per (1-0) con il Como e poi la roboante vittoria per (1-4) contro l’Hellasl'Hellas Verona. Dopo quelle due vittorie e due pareggi sussegue un periodo negativo che lo porta la squadra a lottare vivamente per la retrocessionesalvezza, tanto è che ottienecon ben 9 sconfitte nelle ultime 12 partite, che lo portano a un solo punto sopra la zona retrocessione e che mettono a rischio la sua posizione sulla panchina toscana. Dopo la sconfitta per (0-5) con l’Atalanta,l'Atalanta si ritrova per la prima volta in stagione nella zona rossa della classifica a -2−2 dalla salvezza con 10 sconfitte nelle ultime 13 partite, ma nonostante tutto il dsDS Roberto Gemmi lo conferma sulla panchina toscana nel post partita di Empoli-Atalanta. Invece inIn Coppa Italia elimina ai calci di rigore la Juventus per (3-5) allo Juventus Stadium, approdando il semifinale,entrandoper la prima volta nella storia del club,.<ref>{{Cita perchénews l’Empoli|url=https://www.ansa.it/sito/notizie/sport/calcio/2025/02/26/coppa-italia-juve-eliminata-ai-rigori-empoli-in-semifinale_c2dfa9b7-6876-467b-b1f5-7c757214629b.html non|titolo=Coppa avevaItalia: maiJuve raggiuntoeliminata leai semifinalirigori, diEmpoli Coppain Italia.semifinale |pubblicazione=ANSA |data=2025-02-26 |accesso=2025-02-27}}</ref>
