Végül a focista akarata érvényesült, hiszen a csatár 2001 nyarán ötéves szerződést kötött a Farkasokkal, akik közel 28 millió eurónak megfelelő összeget fizette érte - Cassano ezzel az olasz labdarúgás történetének legdrágább tizenévese lett.
Első római szezonjában többnyire még csak csereként vetették be, elvégre a gárda támadó részlegében olyan futballisták szerepeltek, mint Totti, Gabriel Batistuta vagy Vincenzo Montella, de az ifjú támadó így is több gólt ért el, mint az előző idényben: ezúttal négy találatig jutott, és a balhéi is elmaradtak. Legalábbis klubjánál, mert az utánpótlás-válogatottban egyre több konfliktusa akadt a szakvezetővel, Claudio Gentilével - aki nem is vitte el őt a 2002-es korosztályos Európa-bajnokságra, amelyen a taljánok végül negyedikek lettek.
Antonio a következő szezonban viszont tartósan beverekedte magát a rómaiak kezdő tizenegyébe, Fabio Capello ugyanis gyakran együtt szerepeltette a Totti-Montella-Cassano triót, Batistuta pedig az idény közben átigazolt az FC Internazionaléba. Az ifjú támadó pedig kifejezetten eredményesen futballozott, elvégre tíz találattal zárta a pontvadászatot, aminél többet a csapatból csak Totti szerzett a szezon során.
Zűrös magaviselete azonban egyre több problémát okozott Capellónak: a 2003-as olasz kupa döntőjében az AC Milan ellen például kiállították, mire a pályáról lefelé menet még beintett a játékvezetőnek. Ezzel együtt a teljesítményére nem lehetett panasz, és Giovanni Trapattoni szövetségi kapitány is hasonlóképpen gondolkozott, hiszen 2003 novemberében meghívta a squadra azzurrába. Cassano a címeres mezben a lengyelek elleni barátságos mérkőzésen debütált - természetesen góllal.