Llorente emprendió la temporada 2012-13 habiendo disfrutado solo de 18 días de vacaciones, tras el triunfo de la Eurocopa 2012, camiseta liverpool 24/25 con dobles sesiones de entrenamiento en Lezama para hacer frente a los partidos de clasificación de la Liga Europa de la UEFA. El 4 de diciembre, tras cinco meses de silencio, Fernando Llorente comparecía en rueda prensa para hablar, por primera vez, de su decisión firme de no seguir en el Athletic. Poco después, el 13 de agosto, el presidente del club, Josu Urrutia, dio a conocer en una rueda de prensa, que el jugador le había comunicado la decisión de no renovar su contrato. Al llegar al parón invernal, y tras 17 jornadas disputadas (15 de ellas en ascenso), el FC Cartagena acabó el año 2009 en puestos de ascenso a Primera División tras su victoria por 1-2 en el estadio Ciutat de Valencia del Levante UD. Al término de la primera vuelta y tras empatar 0-0 en el estadio Carlos Belmonte del Albacete Balompié el conjunto cartagenero finalizó la misma en puestos de ascenso a Primera división, puesto que ostentó durante 18 jornadas. En los últimos partidos de la temporada marcó tres goles determinantes ante el Deportivo de la Coruña (1-1), Mallorca (2-1) y Zaragoza (1-2), que ayudaron al equipo a alejarse de los últimos puestos de la clasificación.
Saltó al campo tras el descanso, con 2-0 en contra, y realizó una gran trabajo que facilitó la remontada del club londinense. Tres días después anotó su primer gol, en tiempo de descuento, en el triunfo ante el Liverpool (2-0) de la primera jornada de la Liga de Campeones. En la siguiente jornada inauguró el luminoso ante el Sunderland (0-2) que permitieron alcanzar los ansiados 38 puntos que, un día después, certificaron la permanencia. El 24 de enero de 2013, el director general de la Juventus de Turín anunciaba el fichaje de Fernando Llorente por la Juve, club del que pasaría a formar parte el 1 de julio de 2013, tras finalizar su contrato con el Athletic. El 24 de enero marcó de cabeza al Chelsea en la vuelta de semifinales de la Copa de la Liga, permitiendo así forzar la prórroga en la que, finalmente, camiseta liverpool 2021 fueron eliminados. El 13 de febrero, tras rematar de cabeza un saque de esquina, puso el 3-0 definitivo en el triunfo ante el Borussia Dortmund en los octavos de final.
Tras más de un año sin marcar, el 20 de marzo de 2022 remató de cabeza un córner de Ager Aketxe en un encuentro ante la SD Ponferradina (2-2), aunque minutos después fue expulsado por primera vez en su carrera por roja directa. El ariete fue convocado por primera vez con la selección nacional absoluta, el 14 de noviembre de 2008, entrando en la lista del técnico Vicente del Bosque. Fueron eliminados en cuartos de final, pero Llorente tuvo una gran actuación al marcar 5 goles, lo que le valió para recibir la Bota de Plata del campeonato, a un gol de Lionel Messi. El 13 de enero, Harry Kane se lesionó el tobillo izquierdo, por lo que las oportunidades del delantero aumentaron en gran medida. En el equipo inglés estuvo a la sombra de la gran estrella Harry Kane. Fundada el 21 de julio de 1914, en el 12º aniversario del Fluminense Football Club, la Seleção jugó su primer partido en el Estadio Laranjeiras, contra el equipo inglés Exeter City. El 20 de septiembre, en su tercer partido oficial, logró su primer tanto con el conjunto hispalense en una derrota por 1 a 2 ante el Celta de Vigo.
El 24 de septiembre marcó su primer gol en Premier League en una derrota por 1 a 3 ante el Manchester City. El 30 de agosto debutó como titular en una derrota por 0 a 3 ante el Atlético de Madrid. El delantero internacional español proveniente de la Juventus de Turín firmó, el 27 de agosto de 2015, su contratación con el Sevilla Fútbol Club por tres temporadas, con una cláusula de rescisión del contrato de veinte millones de euros. Finalmente, llegó un acuerdo para rescindir su contrato y marchar libre al Sevilla FC en los últimos días de agosto. El 27 de enero de 2021 firmó un contrato de un año y medio con el Udinese Calcio. El 2 de septiembre de 2019, estando libre tras finalizar su contrato con el Tottenham, la Società Sportiva Calcio Napoli hizo oficial su incorporación para las siguientes dos temporadas. El 1 de julio de 2013, fue presentado ante los medios como nuevo jugador de la Juventus FC, firmando por cuatro temporadas y luciendo el número «14» de la «squadra bianconera».