Tras finalizar su contrato, el verano de 1996 se incorporó al Valencia C. F. Su fichaje estuvo marcado por la polémica, ya que Vlaović tenía un preacuerdo con la S. S. C. Napoli y, a su vez, el Padova reclamó al Valencia una indemnización en concepto de formación.
Con el Valencia ganó la Copa del Rey (siendo titular en la final) y la Supercopa de España en 1999.
Tras hacer solo cuatro apariciones internacionales en aproximadamente tres años y medio, Vlaovic comenzó a jugar con continuidad en la selección a principios de 1996 y anotó sus primeros goles para el equipo con una impecable tripleta en un partido amistoso contra la República de Corea, en marzo del mismo año.
Participó en los siete partidos que disputó su equipo en el torneo, aunque solo jugó de principio a fin en la semifinal contra Francia.
Ese gol anotado en el minuto 80 de partido, fue la puntilla que mandaba al gran favorito Alemania a casa, y aseguraba la victoria del combinado croata, que realizaba una gran gesta deportiva en su corta historia.