Dopo la straordinaria crescita economica e demografica avvenuta nel corso del Duecento, Firenze conosce un periodo di ripetute crisi, che frenano lo sviluppo delle attività finanziarie e imprenditoriali e rallentano l’espansione urbana. La rovinosa inondazione dell’Arno del 1333 produce gravi danni in tutta la città, distruggendo case, devastando botteghe, danneggiando la nuova cerchia muraria e rovinando i ponti e le pescaie. Nel 1348 inoltre la peste, ricomparsa in Europa dopo lungo tempo, non risparmia Firenze, provocando migliaia di morti e lo spopolamento della città, che vede decimate le proprie classi dirigenti e imprenditoriali, oltre che quelle popolari e artigianali. Alle calamità naturali si aggiunge negli anni Quaranta un periodo di grave crisi economica, provocata dal fallimento di alcune grandi compagnie bancarie cittadine e dalle difficoltà finanziarie del Comune. Infine, nel 1378 la rivolta dei ciompi, i salariati addetti alle mansioni meno qualificate nella produzione dei panni di lana, mette allo scoperto le tensioni sociali latenti nella città.
Nonostante ciò, in questi decenni la struttura urbana di Firenze viene consolidata e ampliata, tracciando con pragmatismo nuove strade nei terreni ancora liberi tra le due ultime cerchie murarie e promuovendovi lottizzazioni. Ancora una volta è determinante l’impulso degli ordini religiosi, proprietari di grandi appezzamenti fondiari nelle zone di espansione. Agli inizi del Trecento, ad esempio, i Camaldolesi urbanizzano una larga area attorno al loro convento in Oltrarno aprendovi alcune strade, tra le quali l’attuale via dell’Orto, e suddividendo i terreni in lotti adatti alla costruzione di case. Poco dopo, negli anni Venti, anche i Cistercensi dell’abbazia di S. Salvatore a Settimo realizzano alcune strade e lottizzano terreni in una loro proprietà tra via della Scala e via Palazzuolo. Iniziative di questo genere si ripetono in altre zone periferiche della città, producendo una rete di strade minori che completa il sistema di assi viari più importanti, diretti dal centro della città verso le porte della nuova cinta muraria. Un punto nevralgico di questo sistema è costituito dai quattro ponti, ricostruiti dopo l’inondazione del 1333, e ai quali il Comune progetta di aggiungerne un quinto all’estremità est della città, il ponte Reale, immaginato come collegamento tra la strada proveniente da Arezzo e il percorso di circonvallazione esterno alle mura. Sebbene se ne inizi la costruzione, il ponte non verrà mai realizzato.
Si rafforza invece il polo di governo attorno al palazzo dei Priori con la costruzione, nel 1359 del palazzo del Tribunale della Mercanzia, deputato a giudicare sulle controversie commerciali. L’area è sede fin dall’inizio del Trecento anche di altre magistrature comunali, e questo ruolo trova una chiara espressione spaziale nella piazza ricavata tra il 1299 e il 1356 demolendo case e torri. Il grande invaso – l’attuale piazza della Signoria – viene poi regolarizzato e monumentalizzato imponendo un rivestimento murario uniforme agli edifici sul lato nord (1362), allargando il tratto finale di via dei Calzaioli (1389) e costruendo sul lato sud una grandiosa loggia per le cerimonie pubbliche della Signoria (1374-1382).
Alla realizzazione del polo civico corrisponde la sistemazione e il rinnovamento del principale polo religioso cittadino, dove la chiesa di S. Reparata continua a essere officiata mentre attorno a essa crescono lentamente la nuova gigantesca cattedrale di S. Maria del Fiore e il suo campanile. Un ulteriore polo è rappresentato dal distretto commerciale che ha come baricentri le piazze di Mercato Vecchio e Nuovo, alle quali già dal XIII sec. si aggiunge la piazza di S. Michele in Orto, adibita alla vendita dei cereali. Qui a partire dal 1337 si costruisce un monumentale mercato coperto sovrastato da enormi magazzini, presto convertito in una sorta di tempio civico sotto la protezione delle corporazioni: la chiesa di Orsanmichele.