Cambiaso no aumentó su cuenta de goles con el Génova durante el resto de la temporada 2021-22, pero llamó la atención de los mejores equipos de la Serie A con sus exhibiciones dinámicas, y la Juve lo fichó al final de la temporada por 13 millones de euros (11 millones de libras/15 millones de dólares).
Sin embargo, fue enviado inmediatamente a otro préstamo, y resultó ser una decisión inspirada, ya que Cambiaso no solo tuvo tiempo de juego regular en Bolonia, sino que también se benefició enormemente de trabajar bajo las órdenes del entonces entrenador del Rossoblu, Thiago Motta, quien apreciaba a los jugadores versátiles y los animaba a moverse libremente por el campo. "Desde un punto de vista táctico, me hizo descubrir cosas que nunca había visto", dijo el defensor al Corriere dello Sport.
Cambiaso también disfrutó jugando en lo que se considera ampliamente como el entorno perfecto para un jugador joven y en ascenso. "Es una ciudad maravillosa y un gran club," le dijo a la Gazzetta. "Fue muy importante para mí. Creo que si no hubiera ido allí, habría llegado a la Juve mucho menos preparado."
Desde luego, Cambiaso regresó a Turín como un jugador mejorado, asegurando un puesto de titular bajo Massimiliano Allegri durante la temporada 2023-24, lo que llevó a que fuera incluido en la plantilla de Italia para la Euro 2024. Fue utilizado muy poco por Luciano Spalletti en Alemania, pero desde entonces se ha convertido en uno de los primeros nombres en la hoja del equipo del entrenador, empezando cinco de los últimos seis partidos de la Liga de las Naciones, anotando dos veces en el proceso.
También ha contribuido con un par de goles para la Juve esta temporada, pero admite libremente que no ha estado en su mejor forma debido a una lesión molesta en un tobillo.
"Ha sido un período bastante difícil para mí desde diciembre," le dijo a Sky Sport Italia en marzo. "Todavía no estoy al 100% ahora, para ser honesto, pero estoy tratando de recuperar la forma. Tuve un poco de mala suerte, porque tuve esta lesión que no fue seria, pero se prolongó un poco y afectó mi movilidad. Luego, también estaba el asunto del traspaso. Pero estoy aprendiendo a mantener más equilibrio y jugar bien incluso cuando no estoy al 100%."