Un infortunio rimediato nell'estate del 2012, durante il Trofeo TIM, costringe l'uruguaiano a saltare la vittoriosa trasferta cinese della Supercoppa italiana.[19][20] Il 20 ottobre successivo realizza di testa la sua prima rete stagionale, nella vittoria casalinga in campionato per 2-0 contro il Napoli.[21] Il 5 maggio 2013, grazie al successo interno della Juventus sul Palermo per 1-0, conquista con tre giornate d'anticipo il secondo scudetto consecutivo.[22]
Il 2013-2014 non inizia nel migliore dei modi per Cáceres, che a causa di un infortunio è costretto a saltare la prima parte dell'annata, rientrando nei ranghi a fine ottobre in occasione della sfida di Champions League in casa del Real Madrid. Nel corso della stagione incrementa il suo minutaggio soprattutto nelle competizioni europee, trovando l'unica rete stagionale il 18 dicembre 2013, in Coppa Italia contro i cadetti dell'Avellino.[23] Il 4 maggio 2014, dopo la vittoria del Catania sulla rivale Roma, con tre turni d'anticipo l'uruguaiano inanella il terzo scudetto di fila alla Juventus.[24]
Come la precedente, anche la prima parte dell'annata 2014-2015 vede l'uruguaiano vittima di un infortunio, rimediato nel 3-2 interno alla Roma dei primi d'ottobre, che lo tiene fermo per tre mesi.[25] L'11 gennaio 2015, al ritorno in campo, segna la seconda rete bianconera nel successo 3-1 in casa del Napoli;[26] un paio di mesi dopo, tuttavia, incappa in un nuovo infortunio che pone fine anticipatamente alla sua stagione.[27]
Il 2015-2016 lo vede giocare da titolare la sfida di apertura dell'annata, la Supercoppa italiana vinta 2-0 a Shanghai contro la Lazio.[28] Tuttavia, ulteriori guai muscolari lo tengono lontano dai campi nelle successive settimane. Nella notte fra il 28 e 29 settembre 2015 il giocatore è inoltre protagonista di un incidente automobilistico a Torino, da cui esce incolume; ciò nonostante, il riscontro di un tasso alcolemico superiore ai limiti di legge[29] porta la Juventus a escluderlo temporaneamente dalla prima squadra.[30] Successivamente reintegrato in rosa, il 3 febbraio 2016 incappa in un ennesimo infortunio nella sfida casalinga di campionato contro il Genoa, rimediando una lesione del tendine d'achille destro che lo costringe a un intervento chirurgico e a chiudere anzitempo[31] la sua ultima stagione a Torino; il successivo 30 giugno, dopo sei anni totali in maglia juventina, decide infatti di andare in scadenza di contratto svincolandosi così dal club piemontese.[32]
Dopo vari mesi d'inattività, il 16 febbraio 2017 si accorda con gli inglesi del Southampton,[33] con cui nello scorcio finale della stagione 2016-2017 scende tuttavia in campo in una sola occasione, debuttando in Premier League nella vittoria esterna del 13 maggio 2017 contro il Middlesbrough (2-1).[34] Non essendo riuscito a convincere l'ambiente, il 25 dello stesso mese risolve il suo contratto con i Saints.[35]