O time rossonero sofreu para vencer a "Viola" e teve que esperar até os acréscimos para selar a vitória, graças a um gol contra do sérvio Nikola Milenkovic aos 47 do segundo tempo.
O Milan abriu o placar logo aos dois minutos de jogo com o português Rafael Leão, mas a Fiorentina empatou aos 28 com Antonin Barak.
Com esta vitória, os milanistas somam 33 pontos, oito atrás do líder Napoli, mas recuperam a segunda posição da Lazio, que foi derrotada pela Juventus em Turim.
Confira a classificação atualizada do Campeonato Italiano
Também na briga por uma vaga na Champions, a Roma (7ª) de José Mourinho não passou de um empate em 1 a 1, em casa, com o Torino (9º), e ficou a três pontos da quarta posição.
Os visitantes saíram na frente aos 10 minutos do segundo tempo com o meia polonês Karol Linetty, mas o time da capital italiana empatou nos acréscimos com Nemanja Matić.
No último jogo do dia, a Juventus venceu a Lazio em casa por 3 a 0 e subiu para a terceira posição na tabela. Os gols da partida foram marcados por Moise Kean (2x) e Arkadiusz Milik.
Em outro confronto deste domingo, o Monza (14º) bateu a Salernitana (12ª) por 3 a 0, com o primeiro gol marcado pelo brasileiro Carlos Augusto.