En la madrugada del 25 al 26 de abril de 1903, Ramón de Arancibia y Lebario, los hermanos Ignacio y Ricardo de Gortázar y Manso de Velasco, y Manuel de Goyarrola y Aldecoa, decidieron fundar un equipo sucursal del club bilbaíno en el entonces número 25 de la calle de la Cruz de Madrid (actual número 21). El equipo fue denominado Athletic Club (Sucursal de Madrid). En cuanto a la vestimenta, al igual que en Bilbao, sería camisa arlequinada, mitad blanca y mitad azul, y pantalón azul, como la del Blackburn Rovers Football Club de Inglaterra.
El primer terreno de juego que usó el equipo madrileño fue el Campo del Retiro, más conocido como «Campo del Tiro al Pichón», ubicado en la ronda de Vallecas, hoy avenida de Menéndez Pelayo. El 2 de mayo disputó su primer partido, entre sus veinticinco socios, para dilucidar su primer equipo titular. Ambos equipos, madrileño y bilbaíno, no podían enfrentarse en partidos oficiales ni participar en la misma competición al ser considerados el mismo club. El Athletic Club ya competía en las primeras ediciones de la máxima competición nacional, el Campeonato de España (hoy Copa del Rey), lo que impedía que lo hicieran por partida doble.
Aunque era una sucursal, el equipo madrileño contaba con una junta directiva propia desde el momento de su constitución. El primer presidente fue Enrique Allende, quien dejó el cargo en el mismo año 1903, siendo sustituido por Eduardo de Acha.
El 20 de febrero de 1907, el Athletic Club de Madrid se inscribió en el Registro de Asociaciones, obteniendo una personalidad jurídica propia y diferenciada de la del Athletic Club de Bilbao, por lo que dejó de ser una sucursal. Sin embargo, siguió existiendo vinculación deportiva con el club bilbaíno, que continuó convocando a los jugadores del Athletic Club de Madrid para que disputaran bajo su enseña el Campeonato de España. Esta práctica cesó en 1912 con la adopción de la filosofía del Athletic Club de Bilbao, que limitaba la participación a jugadores vizcaínos.
En la temporada 1907-08, el Athletic madrileño participó por primera vez en el Campeonato Regional de Madrid, finalizando en tercer lugar. En la temporada siguiente, el club alcanzó el subcampeonato, siendo superado por el Español Foot-Ball Club.
A finales de 1909, Juan Elorduy, jugador del Athletic madrileño, viajó a Inglaterra para comprar camisetas blanquiazules del Blackburn Rovers para ambos equipos. Al no encontrarlas, adquirió cincuenta camisetas rojiblancas del Southampton Football Club. El 1 de enero de 1911, el Athletic Club de Madrid jugó un partido amistoso contra el Athletic Club de Bilbao, empatando a dos. Durante la cena posterior, los jugadores madrileños solicitaron más camisetas rojiblancas, lo que llevó a que las utilizaran por primera vez el 22 de enero de 1911, en un partido contra la Real Sociedad Gimnástica Española.
En 1912, Julián Ruete asumió la presidencia y, bajo su mandato, se dio el paso final hacia la independencia total del club madrileño. En 1913, se modificaron los estatutos del club para inscribirlo como una sociedad independiente en la Federación Regional Centro, lo que permitió al Athletic madrileño participar en competiciones como el Campeonato de España, aunque coincidiera con el Athletic Club de Bilbao.
En 1913, el club abandonó el Campo del Retiro y comenzó a disputar sus partidos en el Campo de O'Donnell, inaugurado el 9 de febrero de ese mismo año. En este campo se jugó el primer encuentro internacional de la Selección Española en Madrid. Durante estos años, el club obtuvo sus primeros títulos en hockey hierba y tenis.
En 1921, el Athletic de Madrid logró su primer título oficial en fútbol, al ganar el Campeonato Regional Centro. Entre los jugadores destacados se encontraban Luis Olaso, Pololo, Desiderio Fajardo, Javier Barroso y Monchín Triana, considerado uno de los primeros grandes regateadores del fútbol español.
El club participó en el Campeonato de España de 1921, donde se enfrentó en la final al Athletic Club de Bilbao. Aunque los madrileños desplegaron un buen juego, el equipo bilbaíno se proclamó campeón tras vencer por 4-1.
Aunque el Athletic Club de Madrid ya funcionaba de facto de manera independiente desde 1921, la emancipación formal no se hizo oficial hasta el 4 de octubre de 1924. En esa fecha, la Asamblea General de Socios del Athletic Club de Madrid aprobó la reforma total de los estatutos, eliminando toda mención a la dependencia con el club bilbaíno. El 17 de octubre de 1924, el club presentó la reforma en la Dirección General de Seguridad, completando así su proceso de independencia.
En 1921, el Athletic de Madrid se ganó el apodo de «el equipo de los caballeros» por su espíritu amateur y su primera conquista futbolística oficial. El equipo, formado por jugadores como Monchín Triana, era conocido por su fair play y resistencia al profesionalismo que empezaba a imponerse en otros clubes. Durante esa temporada, Santiago Bernabéu se unió brevemente al equipo, aunque no llegó a disputar partidos oficiales.
En la temporada 1921-22, la directiva del club encomendó al exjugador bilbaíno y entonces vicepresidente de la entidad madrileña, Manuel Ansoleaga, la tarea de dirigir al equipo, convirtiéndose así en el primer entrenador de la historia del club. El Athletic Club de Madrid volvió a lograr la posición de subcampeón regional en las temporadas 1921-22 y 1922-23. Poco después de esta última, fue inaugurado el Stadium Metropolitano el 13 de mayo de 1923, con un partido frente a la Real Sociedad de Foot-Ball, que el equipo madrileño ganó por 2-1, anotando Triana el primer gol en el nuevo feudo de los «rojiblancos».
Aunque Manuel Ansoleaga, Julián Ruete y Urbano Iturbe ya habían ejercido las funciones de entrenador, el primer entrenador profesional del club fue el inglés Vince Hayes, quien firmó con el equipo en mayo de 1923. El 20 de mayo de 1923 debutó en la Copa Federación Centro ante la Sociedad Primitiva Amistad en el Velódromo de Ciudad Lineal, con una victoria por 9-0. El 17 de junio perdió en la final frente al Real Madrid por 6-2 en un partido jugado en el Stadium Metropolitano.
En la temporada 1923-24, el equipo no tuvo un buen rendimiento en el campeonato regional, finalizando en tercera posición. En la temporada 1924-25, ya sin el entrenador inglés, el equipo ganó el campeonato regional de manera clara. Posteriormente, el club se alzó con el subcampeonato en las ediciones de 1925-26 y 1926-27. Gracias a esas actuaciones en el Campeonato Centro, el equipo logró reingresar al Campeonato de España, que ya permitía la participación de los subcampeones regionales. En 1925 alcanzaron las semifinales, donde fueron derrotados por el Foot-Ball Club Barcelona en el primer duelo oficial entre ambos. Después de un reñido enfrentamiento, Monchín Triana fue expulsado por abofetear a un espectador rival que estaba insultando a otro jugador «rojiblanco». Se necesitó un partido de desempate, y el Barcelona ganó por la mínima.
En la edición de 1926, bajo la dirección del legendario entrenador Fred Pentland, el equipo volvió a alcanzar la final, en la que se enfrentó nuevamente al Foot-Ball Club Barcelona. En la final, disputada el 16 de mayo, con el marcador en 0-0, Franz Platko golpeó a Monchín Triana en la cabeza, una acción que no fue sancionada pero que dejó al jugador «rojiblanco» con molestias el resto del partido. A pesar de ello, el equipo madrileño se adelantó 2-0 antes del descanso, pero los catalanes lograron igualar el marcador antes de que el árbitro anulara un gol al Atlético en los últimos minutos. El Barcelona se llevó la victoria con un 2-3 en la prórroga.
Al término del torneo, fue elegido Luciano Urquijo como nuevo presidente, enfrentándose al reto de la profesionalización, que se instauró en el fútbol español en junio de 1926. En la temporada 1927-28 el equipo incorporó a sus primeros jugadores extranjeros, los latinoamericanos Eduardo Ordóñez y el asiático Marcelino Galatas. El equipo del Athletic logró su tercer Campeonato Regional Centro tras vencer en un partido de desempate por el título al Real Madrid Foot-Ball Club por 3-1. Gracias a esta victoria, accedió nuevamente a la Copa del Rey.
El equipo «rojiblanco» comenzó el 12 de febrero de 1928 con una derrota en casa por 1-3 frente al Deportivo Alavés. Tras el encuentro, se produjeron incidentes, ya que los aficionados locales, que ya habían mostrado su descontento durante el partido, protestaron por la presencia de tres miembros de la Federación Española de Fútbol en el palco. La afición estaba molesta con la sanción de un mes impuesta a los jugadores «rojiblancos» Alfonso Olaso, Luis Olaso y Cosme Vázquez por protestar contra una polémica decisión en el Derbi madrileño. La tensión aumentó, y algunos aficionados arrojaron cojines contra los federativos. Como consecuencia, la Federación decidió clausurar el Metropolitano hasta el 31 de marzo.
Durante la clausura, el Atlético tuvo que disputar dos encuentros como local fuera de su estadio. El primero fue el 19 de febrero contra el Real Madrid en el Stadium de Chamartín, donde el equipo «rojiblanco» perdió por 0-1. El segundo se celebró el 11 de marzo frente al Athletic Club en el estadio de San Mamés, con derrota madrileña por 2-4. Coincidiendo con las Bodas de Plata del club en abril de 1928, el equipo disputó un amistoso frente a la selección nacional argentina, en el que sería el primer partido de la Albiceleste en España.
Aunque el Atlético de Madrid tendría que esperar para ganar el Campeonato de España, fue gracias a su presencia en las finales de 1921 y 1926 que se convirtió en uno de los diez clubes fundadores de la Liga Española en 1928 (formada por equipos que habían sido campeones o subcampeones de dicho campeonato). El equipo participó en la primera edición de la Primera División de España, finalizando en sexta posición bajo las órdenes de Mr. Pentland, con Cosme Vázquez como el segundo máximo goleador del torneo. Por otro lado, Alfonso Olaso tuvo el dudoso honor de marcar el primer gol en propia puerta en la historia del campeonato.
Deportivamente, con el inicio de la nueva competición liguera, el equipo se vio debilitado cuando el Real Madrid Foot-Ball Club fichó a Monchín Triana en 1928, y a Luis Olaso y Cosme Vázquez en 1929, aprovechando la creciente inestabilidad durante la presidencia de Urquijo.
Luego llegaron temporadas muy problemáticas, con episodios dramáticos que incluyeron el asesinato de uno de sus jugadores durante una gira por Argelia a manos de la policía. Aunque nuevamente se proclamaron subcampeones regionales en las temporadas 1928/29, 1930/31 y 1933/34, su desempeño en la liga fue peor. El Atlético se convirtió en el primer equipo de la historia en descender a Segunda División, tras perder en la última jornada contra el Arenas, mientras la remontada del Europa en los últimos minutos de su partido contra el Real Unión condenó al Atlético a la última plaza en la temporada 1929/30.
La primera temporada en la historia del club en la Segunda División terminó con el equipo en tercera posición, en medio de una crisis económica, deportiva y social alarmante, con temores por su desaparición. Las críticas se dirigieron contra la directiva, presidida por Luciano Urquijo, quien había aprovechado su mandato para privar de voto a los socios. En noviembre de 1931, Urquijo presentó su dimisión y se nombró una nueva directiva, con Rafael González Iglesias como presidente. Esta junta incluyó a antiguos y nuevos socios, entre ellos jugadores.
A pesar de las dificultades económicas, el Atlético de Madrid sobrevivió gracias a las aportaciones tanto de nuevos como de antiguos socios. El equipo mejoró paulatinamente, pero tardó cuatro años en regresar a la Primera División. En 1934, bajo la dirección nuevamente de Mr. Pentland, el equipo finalmente logró el ascenso al quedar en segunda posición, solo por detrás del Sevilla.
El 4 de octubre de 1939 se firmó un acuerdo entre el Athletic Club de Madrid y el Club Aviación Nacional. El acuerdo resultó en el cambio de nombre del club a Athletic Aviación Club, y más tarde, en 1940, a Club Atlético Aviación. Los jugadores de la Aviación Nacional se integraron en el equipo del Atlético debido a los problemas financieros del club y la escasez de jugadores a causa de la Guerra Civil Española.
El equipo "colchonero" (surgiendo precisamente en esta época el conocido apodo, por la similitud del color de su camiseta con el de las fundas de los colchones del Madrid de la posguerra) logró conquistar en su primera temporada como Athletic Aviación la última edición del Campeonato del Centro (para el total de cuatro de estos títulos regionales que lucen en su palmarés), el cual se denominaba desde 1932 Campeonato Mancomunado del Centro. Así, el Athletic volvió a alzar un título después de casi 12 años. Ese fue el inicio oficial de la última temporada del goleador Elícegui en el equipo, pero al Athletic todavía le esperaban algunas alegrías más: el 28 de abril de 1940 el equipo dirigido por Ricardo Zamora se adjudicó el título de campeón de la Primera División por primera vez en su historia (que suponía el primer título nacional de la sección de fútbol del Club en su historia), disputando el campeonato palmo a palmo contra el Sevilla. Además de su mentado goleador, destacaban en aquel equipo "Los Tres Mosqueteros" (Germán Gómez, Gabilondo y Machín, uno de los mejores centros del campo de la historia rojiblanca) y "el capitán de la eterna sonrisa", Pepe Mesa. Nada más ganar el título liguero, el entrenador rojiblanco es detenido y encarcelado por la Dictadura acusado de "rojo", no regresando al banquillo hasta el mes de diciembre. Pese a estas dificultades, en septiembre de aquel año y en su condición de campeón de Liga, ganarían los rojiblancos ante el campeón de Copa (endosándole un 7-1) un torneo que constituiría el primer precedente de la Supercopa de España y cuya oficialidad es discutida.
Aquel equipo se vio obligado a jugar como local esporádicamente en Chamartín y finalmente en el Estadio de Vallecas (que ya había utilizado puntualmente durante su etapa en Segunda antes de la guerra), inaugurado así como campo de Primera División, mientras se reparaban los desperfectos causados en el Stadium Metropolitano durante la Guerra Civil, al que retornaría el Atlético en 1943 (y que a su vez prestaría desde 1946 a su eterno rival para que también jugara allí como local mientras construía su nuevo estadio). El Atlético no perdió un solo partido como local en Vallecas aquella primera temporada, obteniendo su primera Liga la última jornada con una victoria en el recinto vallecano, y extendió su racha durante los siete primeros partidos como local de la siguiente, para un total de diecinueve partidos invicto en casa. Este récord de inexpugnabilidad en el estreno de un estadio en la máxima categoría se ha mantenido vigente desde entonces y sólo ha estado cerca de batirlo el propio Atlético de Madrid, en la temporada del estreno de su nuevo Estadio Metropolitano en 2018.
En la temporada siguiente, el 2 de marzo de 1941 —nuevamente dirigido por Ricardo "el Divino" Zamora tras su liberación—, el Atlético logró revalidar el título de campeón de la Primera División, logrando su primer bicampeonato. En aquella Liga, resultó clave el gran aporte del delantero y primer trofeo Pichichi de la historia del Atlético de Madrid, Pruden, máximo goleador de la categoría con 32 goles (una cifra nunca alcanzada hasta entonces por ningún otro futbolista), el de sus compañeros en ataque Paco Campos y "El Divino Calvo" Arencibia, así como en defensa del central Alfonso Aparicio y de Fernando Tabales, primer portero menos goleado en Liga de la historia del Club (lo que ex post le supondría la concesión del trofeo denominado Zamora, en honor al entonces entrenador rojiblanco). Poco después, el 22 de junio de 1941, el Atlético alzaría otro título oficial de carácter regional, la Copa Presidente Federación Castellana, tras derrotar 3-0 al Real Madrid en el partido de vuelta de la final. El equipo no conseguiría más títulos en esta etapa, siendo reseñable el subcampeonato de la Liga de 1944, título que ganaría el Valencia de la "delantera eléctrica", además de varios terceros puestos. Tras siete temporadas en el banquillo, Zamora abandonó el Atlético en 1946, sustituyéndole Emilio Vidal.
En 1947, finalizó cualquier clase de vinculación entre el Club y el Ejército del Aire, habiendo solicitado este último que se volviera a cambiar el nombre retirando el "Aviación". No obstante, el Atlético de Madrid seguiría honrando en años venideros ese nexo, muy significativamente en los actos del 75.º Aniversario del Ejército del Aire, coincidentes con el 75.º Aniversario desde su bautizo como Athletic Aviación, con descenso de paracaidistas al terreno de juego antes de comenzar un encuentro, tradición que se viene recuperando para celebrar otras efemérides del Club. También el Ejército del Aire ha seguido honrando esta vinculación: cuenta el Atlético con un Saeta, expuesto en las inmediaciones del Estadio Metropolitano y cedido por el Ejército del Aire en 2019 para conmemorar los logros del Atlético Aviación.
En enero de 1947 el club pasó a llamarse Club Atlético de Madrid, adoptando además un nuevo escudo, similar al usado en 1917. El primer partido oficial del club bajo el nuevo nombre, disputado el 6 de enero de 1947, correspondió a la derrota por 3-1 contra el Sabadell, jugado en el Estadio Metropolitano. Su primera temporada bajo tal denominación, 1946/47, finalizó con un doloroso tercer puesto (perdiendo el liderato al perder el derbi de la última jornada, siendo goleado por su exjugador Pruden, fichado unos años antes por el club merengue). La temporada siguiente los rojiblancos se cobrarían una importante revancha, en lo que fue la mayor victoria hasta entonces en un derbi frente al Real Madrid (5-0, partido igualmente recordado por ser el primero en el que se lucieron dorsales en un partido de fútbol en España), consagrándose la popularmente conocida como "Delantera de Seda", integrada por: Silva, Juncosa, Vidal, Campos y Escudero -máximo goleador histórico del Atlético en Liga, con 150 goles-. Aunque en Liga repitió un tercer puesto, poco antes del inicio de la competición este equipo había alzado el primer título oficial obtenido por el Club con su nuevo nombre, el 14 de septiembre de 1947, al concluir un "super torneo": la Copa Presidente FEF (predecesor de la Copa Eva Duarte y la Supercopa de España), que venía disputándose desde 1941 en formato de liguilla ante Valencia, Athletic y Barcelona. Como dato curioso, el club no recibió el trofeo para exhibirlo en sus vitrinas hasta 73 años más tarde, cuando la RFEF le hizo entrega del mismo el 5 de mayo de 2020. La siguiente temporada no se alzó ningún título, alcanzando un cuarto puesto en Liga.
Se incorporó entonces como nuevo entrenador Helenio "El Mago" Herrera, cuyas declaraciones siendo entrenador rojiblanco le situarían en primera línea mediática (entre otras, "se juega mejor con diez que con once", referida a la mejora del Atlético en un derbi ganado al "crecerse" tras la expulsión de uno de sus jugadores) y que revolucionaría la "Delantera de Seda" convirtiendo al equipo en uno de los primeros exponentes de catenaccio de la historia del fútbol. En la temporada 1949/50, el Atlético sumó su tercer título de Liga en un trepidante partido en el Metropolitano frente al Valencia y gracias a una segunda vuelta de récord -pues finalizó en el puesto undécimo, de catorce, la primera-.
En la temporada siguiente, ganando 3-6 al Real Madrid en Chamartín con una estelar actuación de Ben Barek y rematando en la segunda vuelta al equipo blanco al endosarle un 4-0, el equipo colchonero se alzó en detrimento del Sevilla con el título de campeón de Liga tras un tenso partido en el estadio de Nervión, logrando así un nuevo bicampeonato. En aquel momento, se había convertido el Atlético en el club de fútbol más exitoso de la capital, doblando en número de Ligas conquistadas al Real Madrid. Poco después ganaría el Atlético al Barcelona en Chamartín otro precedente de la Supercopa de España, el 1 de noviembre de 1951. En cuanto a su desempeño internacional, contribuyó el equipo con sus victorias en 1950 (ante la Lazio) y 1951 (ante el Sporting de Portugal) a que
La conquista de esta Copa del Generalísimo en 1961 le permitió por fin al Atlético disputar la Recopa de Europa del año siguiente. Tras eliminar a Sedan, Leicester, Werder Bremen y Jena (viéndose obligado a jugar su partido como local de esta eliminatoria europea en el extranjero por primera vez en su historia debido a la ruptura de relaciones diplomáticas de España con la República Democrática Alemana, alzándose con la victoria en el Estadio de Malmö por 4-0), el equipo rojiblanco logró llegar a la primera final internacional de su historia. La misma se disputó el 10 de mayo de 1962 en Glasgow, con resultado de empate 1-1 ante la Fiorentina de Italia. El partido de desempate se disputó el 5 de septiembre de 1962 en el Neckarstadion de Stuttgart, donde el Atlético derrotó a la Fiorentina por 3-0, con tantos de Jones, Mendonça y Joaquín Peiró. Así, el club conquistó el primer título europeo oficial de su historia sin perder un solo partido en la competición, lo que a finales de ese año le valdría para ser galardonado con el premio nacional del deporte más antiguo de España, la Copa Stadium.
La temporada 1962-1963 finalizó subcampeón de Liga y estuvo cerca de reeditar el éxito europeo, derrotando al Núremberg en una semifinal en la que volvió a jugar como local en el Estadio Santiago Bernabéu y alcanzando nuevamente la final de la Recopa, pero sería derrotado contundentemente por el Tottenham. En 1964, tras finalizar una mala temporada en Liga en la que se bordeó el descenso y ya con Vicente Calderón recién nombrado presidente rojiblanco, el Atlético lograría otro subcampeonato, esta vez de Copa del Generalísimo, cayendo ante el Zaragoza de "Los Magníficos". En cuanto a las competiciones europeas, el conjunto rojiblanco disputó la Copa de Ferias en la que alcanzó los octavos de final para ser eliminado por la Juventus. El equipo volvió a jugar como local en el Estadio Santiago Bernabéu por su mayor capacidad, esta vez el partido de vuelta, en el que cayó derrotado por 1-2. Finalizada esa temporada, el equipo se embarcó en una gira sudamericana marcada por la tragedia de uno de sus flamantes fichajes, que entraría en coma y fallecería ocho años después.
En la temporada 1964/65, la del debut como jugador de Luis Aragonés -quien acabaría siendo el máximo goleador histórico del Atlético, con 172 goles en partidos oficiales-, el Atlético obtuvo su tercera Copa del Generalísimo: tras eliminar en octavos de final al Real Madrid ganando por un memorable 4-0 el partido de ida, derrotó por 1-0 al Zaragoza de "Los Magníficos" en la final con gol de Cardona. Además, finalizaría otra vez subcampeón de un título de Liga que ya no tardaría mucho en volver a alzar. En Europa, alcanzó las semifinales de la Copa de Ferias, siendo eliminado por la Juventus. El entrenador rojiblanco de esa temporada fue el brasileño Otto Bumbel.
En la temporada siguiente, el Atlético obtuvo el quinto título de Liga de su historia de la mano del entrenador Domènec Balmanya, siendo el Metropolitano su estadio. Una de las figuras de aquel título fue ya Luis Aragonés, quien resultó ser segundo en la tabla de goleadores de aquel torneo, con 18 tantos señalados. Poco después, tras muchos problemas técnicos, el 2 de octubre de 1966 se inauguró el nuevo estadio del Atlético de Madrid, anotando Luis Aragonés el primer gol en el nuevo feudo: el Estadio del Manzanares, finalmente rebautizado como Estadio Vicente Calderón. El último título de Liga habilitó que el Atlético compitiera la temporada 1966/67 otra vez en Copa de Europa, siendo eliminado por la Vojvodina pese a ser muy superior. Las tres primeras temporadas con el nuevo estadio fueron decepcionantes, oscilando el equipo entre el cuarto y el sexto puesto.
Sin embargo, la década iniciada en 1970 sería una de las de mayores satisfacciones para la afición del Atlético de Madrid. En esta época, adquirió el Atlético el apodo de "indios", siendo la principal teoría del origen de este nombre la forma despectiva con la que les designaban aficionados de otros equipos por fichar varios jugadores de origen latinoamericano. En cualquier caso, los rojiblancos adoptaron gustosos la etiqueta. También de esta época data el cuarto y más longevo himno oficial del Atlético, que camino del medio siglo de vigencia se convertiría en uno de sus principales signos de identidad.
En la temporada 1969/70, el conjunto colchonero, conducido por su exjugador francés Marcel Domingo, ganó su sexta Liga instituyendo la idea de jugar al contragolpe. Destacaban en el equipo jugadores como Capón, Rodri, José Pacheco, Jayo, Ufarte, Melo, Irureta o Adelardo. La consecución del título fue ardua y se logró en el partido recordado como "la final de Sabadell", que ganaron los rojiblancos 0-2. Un importante hito tuvo lugar el 17 de mayo de 1970, cuando ya campeón recibió el Atlético al subcampeón Athletic en el Estadio del Manzanares, homenajeando los vizcaínos a los madrileños con el primer “pasillo” de la historia del fútbol español.
La temporada siguiente tuvo una última jornada dramática para los rojiblancos: el Atlético, que recibía al Barcelona, dependía de sí mismo para alzarse con la Liga. Sin embargo, el empate final posibilitó que el Valencia terminara siendo el campeón. Ese mismo año estuvo también muy cerca el Atlético de alcanzar su primera final de Copa de Europa, siendo memorable la eliminación del Cagliari en octavos de final con hat trick de Luis Aragonés, pero al llegar a semifinales, fue eliminado por el campeón del torneo.
En la temporada 1971/72 llegó al club el entrenador austríaco Max Merkel, quien impuso una gran disciplina táctica. Ese año, el club se alzó con la Copa del Generalísimo al derrotar al Valencia por 2-1 en la final. En la temporada 1972/73, el Atlético ganó el título de campeón en una apretadísima disputa contra Barcelona, Español y Real Madrid, logrando su séptima Liga y la plaza para jugar en la Copa de Europa del año siguiente. En la Copa de Europa 1973/1974, el Atlético superó al Celtic y disputó la final contra el Bayern de Múnich, pero fue derrotado en el partido de desempate.
Debido a que el campeón europeo declinó jugar la Copa Intercontinental de 1974, el Atlético acudió como representante del continente para enfrentarse al Independiente de Argentina. El partido de ida tuvo un resultado de 1-0 a favor del Independiente. En el partido de vuelta, el Atlético ganó por 2-0, obteniendo la Copa Intercontinental, y convirtiéndose en el único club del mundo que consigue ganar la Copa Intercontinental sin haber ganado previamente su máxima competición continental.
En 1978, el Club celebró sus Bodas de Platino (75.º Aniversario). A esta efeméride seguiría un largo periodo sin títulos en fútbol, pese a haber contado con grandes jugadores y un gran rendimiento de su sección de balonmano. La recordada máxima del histórico presidente Vicente Calderón era que el Atlético debía quedar siempre entre los tres primeros en Liga y ganar títulos, y habría que esperar todavía tres años para volver a cumplir con ella.
La temporada 1984/85 comenzó para los rojiblancos, cuyo entrenador era una vez más Luis Aragonés, con una interesante efeméride: el 9 de septiembre de 1984, debido a una huelga de futbolistas que obligó al "Sabio de Hortaleza" a alinear jugadores incluso del juvenil, "Miguelín" Sánchez Rumbero (con 17 años) inscribió su nombre como el jugador más joven en marcar con el primer equipo del Atlético en partido oficial.
A nivel deportivo, los primeros compases de la temporada ofrecieron uno de los fracasos más recordados de los rojiblancos en Europa: la sonrojante eliminación en treintaidosavos de la Copa de la UEFA ante el Sion. A pesar de ese inicio, el equipo se recompuso y rozó los títulos de Liga (subcampeón en detrimento del Barcelona) y de Copa de la Liga (volviendo a caer en la final a doble partido, esta vez más dolorosamente al remontar el Real Madrid en la vuelta su derrota en el partido de ida). Quince días después de perder esa final, el 30 de junio de 1985, el Atlético de Madrid se presentó también en la de la Copa del Rey, ante el Athletic Club, y al fin logró finalizar el Atlético con la sequía de títulos del primer equipo de fútbol, logrando su sexto entorchado de Campeón de España. El encuentro fue disputado en el Estadio Santiago Bernabéu, y finalizó con el resultado de 2-1 a favor de los «colchoneros» con dos goles de Hugo Sánchez. El mexicano, estrella rojiblanca, había sido el máximo goleador en Liga esa misma temporada, en la que el Atlético había sido subcampeón y el Real Madrid solo había alcanzado el quinto puesto. Poco antes de disputar los dos equipos madrileños la final de la Copa de la Liga, en mayo de 1985, el presidente "merengue" y Hugo Sánchez se reúnen y de este modo el eterno rival ficha al jugador rojiblanco mediante un alambicado fichaje apenas quince días después de la conquista de la Copa del Rey; la animadversión que esta decisión del mexicano generó en muchos aficionados rojiblancos perduraría más de treinta años después.
La obtención de la Copa le dio al Atlético el derecho de disputar la Supercopa de España de 1985, ganándola por vez primera bajo esa denominación, con goles de Cabrera, Ruiz y Da Silva en el partido de ida, siendo incapaz el Barcelona de remontar esta derrota en la vuelta, así como la Recopa de Europa del año siguiente. Luego de sortear a varios rivales, el 2 de mayo de 1986 disputó en el Estadio Gerland de Lyon la final de aquel campeonato ante el Dinamo de Kiev. Luis Aragonés, tras ver entrenar a su rival poco antes del encuentro, pronunció unas recordadas palabras asumiendo la dificultad de ganar el título. El resultado fue 3-0 a favor del Dinamo, que por entonces era la base de la Selección de la Unión Soviética y contaba con futbolistas de gran calidad. A pesar de ello, su rendimiento aquella temporada le sirvió al Atlético para liderar por primera vez en su historia el ranking UEFA de clubes. Al año siguiente, el Atlético se proclamaría campeón de la “liguilla intermedia” de la llamada “Liga del playoff”, clasificándose para una final a tres de la Copa de la Liga que no llegó a celebrarse. También llegaría el Atlético ese año 1987 a otra final, esta vez de Copa del Rey, siendo derrotado por la Real Sociedad en la tanda de penaltis.
Poco antes de dicha final, debido al fallecimiento de Vicente Calderón, había sido elegido por los socios como nuevo presidente el empresario Jesús Gil y Gil. Aunque no partía como favorito, ganaría en el último momento el favor de los votantes, debido al apoyo mediático que le brindó el periodista José María García y por incluir en su candidatura el fichaje del delantero Paulo Futre. Una de las primeras decisiones de Gil sería despedir a Luis Aragonés, caracterizándose su mandato por un continuo "baile" de entrenadores. La temporada 1987/88, primera de la llamada "era Gil", el equipo finalizó en un meritorio tercer puesto, habiendo derrotado al que sería campeón, el Real Madrid, con un memorable 0-4 en el Santiago Bernabéu. A la siguiente temporada, pese a contar con el "artillero de Dios" Baltazar, solo pudo alcanzar la cuarta plaza en Liga. Repetiría puesto la temporada 1989/90, muy recordada por varias excentricidades del presidente del Club.
A nivel deportivo, el equipo comenzó la siguiente temporada muy irregular, siendo eliminado en treintaidosavos de la Copa de la UEFA de 1990 por el modesto Politehnica Timișoara, uno de los grandes fracasos del club en Europa, aunque iría remontando el vuelo en las demás competiciones. El 2 de septiembre de 1990, protagonizó el primer partido de pago de la historia de la televisión en España. No consiguió alzarse con el título de Liga, pero finalizó segundo solo por detrás del "dream team" de Cruyff. Llegado el 29 de junio de 1991, el Atlético de Madrid ganó por fin un nuevo título tras más de un lustro de sequía, proclamándose campeón de la Copa del Rey por séptima vez, tras vencer al Mallorca por 1-0, con un gol de Alfredo Santaelena en la prórroga. Este título inauguró la tradición entre los aficionados de festejar los triunfos del equipo en la fuente de Neptuno, abandonando así a tales efectos la de Cibeles. La consecución de esta Copa habilitó que el Atlético disputara poco después, ya con Luis Aragonés de vuelta al banquillo, frente al campeón portugués la Copa Ibérica, alzando un nuevo título internacional.
La temporada 1991/92 sería recordada en el Atlético por tres acontecimientos. Uno negativo, por producirse uno de los mayores errores del mandato de Jesús Gil: la desarticulación de la estructura del fútbol base, lo cual motivaría que la gran estrella de la cantera, forofo rojiblanco, recalara en el eterno rival y se convirtiera en su jugador franquicia durante los años venideros. El segundo acontecimiento tiene un carácter principalmente anecdótico, con el derbi de fondo. En un encuentro de Liga disputado el 14 de diciembre de 1991 en casa contra el Sevilla que acabó en derrota, un aficionado lanzó un vaso de lleno de cerveza contra el árbitro, lo que llevó a cerrar el coliseo rojiblanco por un partido. El tercer acontecimiento de la temporada fue el que mejor sabor de boca dejó a los aficionados. El 27 de junio de 1992 el club logró adjudicarse su octava Copa del Rey tras derrotar nuevamente en el derbi madrileño al Real Madrid por 2-0 en el Estadio Santiago Bernabéu. Esta fue la tercera Copa del Rey que el Atlético obtuvo enfrentándose al Real Madrid en la final.
La promulgación en España de la Ley 10/1990 obligaba a que los clubes de fútbol profesionales dejaran de ser sociedades civiles y se conformaran como Sociedades Anónimas Deportivas. De conformidad con el régimen transitorio establecido, los socios del Atlético debían depositar el capital mínimo del Club a los efectos de esa conversión en S.A.D. Llegado el caso de que los socios no pudieran hacer frente a ese desembolso, el Atlético descendería a Segunda División B. Los socios no fueron capaces de desembolsar el total de esa cantidad, pero al filo de la medianoche de aquel 30 de junio, Jesús Gil y Enrique Cerezo acreditaron haber obtenido dos préstamos bancarios, con los que cubrían y suscribían la cantidad pendiente.
De esta manera, el 1 de julio de 1992 el club pasó a llamarse Club Atlético de Madrid, S.A.D., tras la conformación en esa S.A.D. de la cual Jesús Gil se convirtió en máximo accionista y de la que seguiría ejerciendo las funciones de presidencia. A los pocos días de que la conversión fuese efectiva, Gil ingresó el dinero del Atlético en una cuenta personal y devolvió el dinero del préstamo a los bancos, de modo que adquirió el 95 % del Atlético de Madrid, S. A. D. sin llegar a desembolsar materialmente ninguna cantidad. Las tres primeras temporadas tras la conversión en S.A.D. apenas aportaron alegrías deportivas, siendo la primera final bajo la nueva denominación una derrota ante el F. C. Barcelona en la Supercopa de 1992. Luis Aragonés sería despedido en febrero de 1993 tras una goleada infligida en Copa por el F. C. Barcelona, que se ampliaría en ausencia del mítico entrenador. El resto del trienio se caracterizó por fracasos sonados en el área de fichajes y coqueteos con los puestos de descenso en Liga. Vivió el Atlético pese a todo algún momento memorable, como la remontada en el Vicente Calderón al Borussia Mönchengladbach (6-1) en la Recopa de Europa o la victoria en la Copa del Rey 1995, siendo superado en la final por el Deportivo de la Coruña (0-2), en un partido celebrado en el Estadio Vicente Calderón. El desastre de aquella temporada vino propiciado por el descenso del Atlético a Segunda División, habiendo culminado la temporada 1999/2000 en una última posición en Liga, que propició la marcha de Gil. Se cerró así un ciclo con el que el Atlético de Madrid iniciaría una larga travesía en la búsqueda de volver a la élite del fútbol español y europeo.
Radomir Antic, entrenador del Atleti del Doblete. Así se llegaría a la temporada 1995/96 (primera Liga con 22 equipos), una de las más importantes del Club, ya que por primera vez en su historia obtendría un doblete de Liga y Copa del Rey en la misma temporada. El impacto de este éxito fue mayor por lo inesperado: el equipo lo integraban prácticamente los mismos jugadores que la temporada anterior estuvieron a punto de descender a Segunda División, con la salvedad de los fichajes que pediría el nuevo entrenador, Radomir Antić. El 10 de abril de 1996 el equipo venció por 1-0 al F. C. Barcelona en el Estadio de la Romareda, con un gol marcado de cabeza por el serbio Pantić a pase del lateral Delfí Geli, proclamándose campeón de la Copa del Rey por novena vez en su historia. El 25 de mayo de 1996 el Atlético se adjudicó en detrimento de su perseguidor el Valencia C. F. el título de campeón de la Primera División de España, también por novena vez, al derrotar en el Vicente Calderón al Albacete Balompié por 2-0, goles de Simeone y Kiko. Estos dos títulos rompieron la hegemonía del Real Madrid y el F. C. Barcelona.
Algunos futbolistas destacados de la temporada, fueron Kiko (reciente oro olímpico, quien un par de años después inventaría y popularizaría la pose del "arquero" como forma de celebración de los goles), Molina (portero menos goleado de la competición), Caminero (muy recordado por un espectacular regate aquella temporada, en torno al cual gira una escena de la película Carne Trémula), Penev (máximo goleador del equipo, con 16 goles), Juanma "Súper" López (defensa con exagerada fama de duro), Tomás (483 partidos con el Atlético, retirándose tras ganar aquella Liga), Santi, Toni, Geli, Solozábal (reciente oro olímpico, canterano, capitán del equipo y deportista total), "El Cholo" Simeone (ganador por aquella temporada del primer trofeo EFE para un jugador del Atlético, que había fichado por el Atlético en 1994 siguiendo el consejo de su hasta entonces entrenador, Luis Aragonés) o Pantić (en cuyo honor por su decisiva contribución al Doblete gracias a sus golpeos a balón parado, una aficionada depositaría durante 21 años un ramo de claveles en el banderín de córner del Vicente Calderón, convirtiéndose en uno de los símbolos del estadio). Este equipo marcó a toda una generación de aficionados, como años después manifestaría, en tanto que uno de ellos, Fernando Torres al recordar la celebración de los títulos (causando gran impacto en la memoria colectiva madrileña una cabalgata -incluyendo dromedarios y elefantes- por las calles de Madrid). Desgraciadamente, el Atleti del Doblete no añadiría más trofeos a las vitrinas del Club.
La temporada 1996/97, con el equipo esencialmente inalterado, comenzó lastrada por unos problemas en el césped del Vicente Calderón debido a una plaga de orugas. Por este motivo, el Atlético hubo de disputar como local el partido de vuelta de la Supercopa de España frente al F. C. Barcelona que había sido el subcampeón de Copa en el Estadio de La Peineta (ubicado donde se alzaría el suyo propio años después): aunque el partido finalizaría con victoria rojiblanca, no fue suficiente para remontar la derrota del partido de ida. En Liga, por los mencionados problemas del césped, el Atlético comenzó la defensa del título jugando como local en el Estadio Santiago Bernabéu con victoria por 2-0 frente al R.C. Celta de Vigo, pero solo terminaría alcanzando un quinto puesto. Tampoco pudo reeditar título en la Copa y caería también en cuartos de final de Liga de Campeones ante el Ajax (pese a haber derrotado y finalizado por delante en fase de grupos del futuro campeón, el Borussia Dortmund).
Las siguientes temporadas de esa década, pese a contar con grandes jugadores como Juninho (campeón de la Copa Confederaciones con su Selección siendo jugador del Atlético, cuya prometedora carrera fue truncada tras una brutal entrada de Míchel Salgado) o Vieri (quien se alzaría con un trofeo Pichichi y marcaría un espectacular y muy recordado pseudo gol olímpico en Copa de la UEFA), no aportaron más títulos a las vitrinas del Club. Solo se alcanzarían dos semifinales europeas (eliminado el equipo en 1998 por la Lazio y en 1999 por el campeón Parma) y se jugaría una final más en 1999, de Copa del Rey, en la que los rojiblancos fueron goleados por el Valencia. Esa misma temporada, se produjo una curiosa ironía atendiendo a lo que estaba por suceder en la siguiente: el Atlético de Madrid "B" finalizó subcampeón de Segunda División, su mejor puesto histórico, no siendo posible su ascenso por tratarse del filial de un club cuyo primer equipo ya jugaba en Primera División.
Finalizando el siglo XX, la inestabilidad en el club era cada vez mayor, debido a los múltiples delitos imputados a su presidente, relacionados con su gestión del Atlético de Madrid y/o del Ayuntamiento de Marbella. Como consecuencia del llamado "caso camisetas" (por el que el Tribunal Supremo confirmaría su condena por delitos de prevaricación y tráfico de influencias), poco antes de la mencionada final de Copa del Rey, Gil llegó a ingresar en prisión preventiva, en enero de 1999, y sería inhabilitado como alcalde de Marbella; mientras que debido al ya mentado "caso Atlético" se acordó por primera vez, como medida cautelar de un proceso penal en España, la intervención de un club de fútbol. De esta manera, el 21 de diciembre de 1999 la gestión del Club pasó de manos de la familia Gil a un administrador designado judicialmente, Luis Manuel Rubí. Para asegurar las posibles responsabilidades pecuniarias derivadas de los presuntos delitos, se procedió en mitad de la temporada, nada más empezar el año 2000, a la venta de José Mari o Chamot al Milan o a hipotecar cautelarmente el Vicente Calderón. Los jugadores, mientras tanto, se habían "rebelado" contra el administrador judicial, temiendo no llegar nunca a cobrar su salario, pues aquel había declarado que el club se encontraba en situación de quiebra técnica. En ese contexto, llegado marzo y a un punto del descenso, el entrenador (Ranieri) dimite, siendo sustituido sucesivamente por Antić y Zambrano. Ya bajo la batuta del serbio, el 9 de marzo, el equipo es eliminado por el Lens de la Copa de la UEFA. Aunque la familia Gil y Cerezo no recuperarían la propiedad de las acciones del Atlético hasta el año 2004, el 12 de abril de 2000 se alzó la medida cautelar de administración judicial, retomando ya entonces Jesús Gil esas labores administrativas (bajo la supervisión de un interventor judicial).
El 7 de mayo de 2000, el club consumó el segundo descenso de su historia a la Segunda División al empatar en el Tartiere ante el Real Oviedo, perdiendo poco después otra final de Copa del Rey ante el Espanyol tras un fatal despiste de su portero Toni. El equipo contaba con grandes jugadores, quienes tras abandonar el club rojiblanco contribuirían los años siguientes de forma decisiva a la consecución de varios títulos por parte del Valencia (como Baraja), del Deportivo (como Molina, Capdevila o Valerón) e incluso del Real Madrid (como Solari). De hecho, el Atlético había derrotado en Liga a este último en el Santiago Bernabéu gracias a una memorable actuación de su goleador Hasselbaink, debiendo esperar catorce años desde entonces para volver a obtener una victoria oficial en un derbi. Por todas estas razones, suele aducirse que este descenso no se explica por una falta de calidad deportiva, sino por la situación en la que se encontraba el club debido a la intervención judicial motivada por la investigación de los delitos imputados a Jesús Gil.
Pese al descenso, el Club aumentó en un 68 % su número de abonados, constituyendo un caso de fidelización en momentos difíciles estudiado en escuelas de negocios. En su primer "añito en el infierno", tal y como se popularizó su estancia en Segunda gracias a una campaña de abonos protagonizada por Kiko (la primera de las colaboraciones con la agencia Sra. Rushmore, que convertiría la marca "Atlético de Madrid" en un referente en el ámbito de la publicidad), alcanzó las semifinales de Copa y contó con el máximo goleador de la competición, Salva (tercer trofeo Pichichi de la categoría en la historia del Club, tras los que habían alzado pocos años antes, con el filial, Yordi y Sequeiros), pero no fue suficiente para ascender, finalizando cuarto empatado a puntos con el tercero, el Xerez. Tras descender un nuevo año a la tercera categoría por falta de pagos y tras un episodio conocido como "el escándalo del pichón" (protagonizado por el tándem Aragonés-Bénitez), el Club logró finalmente regresar a Primera en 2002 bajo la dirección de un joven entrenador (Antic) que había dejado atrás la polémica tras su cese en el Real Madrid, al tiempo que algunos de los fichajes serían futbolistas que se habían ganado el cariño de la afición: junto a los recién llegados, varios de los jugadores del año del Doblete continuaron y aportaron su experiencia a la plantilla. Finalmente, el equipo de Antonio López ascendió a Primera al terminar la temporada 2001/02, siendo este el primer paso en el regreso a la élite, ya que al año siguiente el equipo acabaría octavo en la tabla y clasificándose así para la Copa de la UEFA (una de sus ediciones más recordadas por su recorrido y por la participación de equipos de renombre).
Sin embargo, aún quedaría por venir un nuevo descenso en el año 2004, cuya gestión se vería lastrada por un escaso número de fichajes y las dudas sobre la figura de Cerezo, siendo el último partido, frente a un Sevilla que se jugaba la clasificación a Champions, un último clavo ardiente. Finalmente, se salvaría por cuestiones de juego limpio con la aparición de dos clubes nuevos en la división. Sin embargo, esa década se podría resumir como un ciclo en el que el Club, pese a contar con grandes jugadores y un renovado impulso mediático, no lograría levantar ningún trofeo hasta la llegada de la temporada 2006/07, a pesar de contar con varios entrenadores de renombre (como Javier Aguirre o Manzano).
La era del «Cholismo»
Diego Pablo Simeone, campeón de Liga y de Copa como jugador y como entrenador. Técnico con más títulos oficiales, más partidos dirigidos y más victorias de la historia del Club.
El exjugador argentino Diego "El Cholo" Simeone aceptó el cargo de entrenador tras esa destitución, acompañándole el también exjugador "Mono" Burgos como segundo. Fue presentado oficialmente el 27 de diciembre de 2011, y en su primera rueda de prensa afirmó: «Quiero un equipo agresivo, fuerte, aguerrido, contragolpeador y veloz. Eso que nos enamoró siempre a los atléticos. Vamos en busca de lo que fue nuestra historia». Tras la mentada eliminación en Copa ante un equipo que jugaba en Segunda B y en el undécimo puesto de la Liga, con apenas 60 000 socios, una deuda de 200 millones de euros con Hacienda y encontrándose el Atlético en el puesto 23.º del ranking UEFA, las perspectivas de futuro para el Club no eran demasiado halagüeñas. Simeone no rehuyó el desafío y, con el "partido a partido" como lema, apenas cinco años después, se habían superado los 100 000 socios, no existía la deuda con Hacienda (si bien sí frente a otros acreedores) y se escalarían 22 puestos en el precitado ranking, instaurando a nivel deportivo su citada filosofía de juego, que sería internacionalmente alabada. Este cambio de dirección comenzó a fraguarse en aquella primera media temporada con Simeone al frente del equipo.
En Liga, se recondujo la situación y el Atlético finalizó quinto. Pero sería a nivel europeo donde se produciría la mayor alegría, al establecer un récord que culminaría en la temporada siguiente: desde que el 1 de noviembre de 2011 ganara al Udinese Calcio, el Atlético consiguió encadenar 16 victorias consecutivas en competiciones europeas, superando las once logradas por el Ajax de Ámsterdam en 1987-88 y por el Fútbol Club Barcelona en la temporada 2002-03. Como parte de esa racha, se alzó un nuevo título. En la Liga Europa 2011-12 el cuadro madrileño fue eliminando a la Lazio, al Beşiktaş, al Hannover 96 y al Valencia. Así, el conjunto rojiblanco llegaba a su tercera final europea en los tres últimos años, disputada el 9 de mayo de 2012, en el Arena Națională de Bucarest en Rumanía, frente al Athletic Club. El logro mereció especial elogio considerando que, tras la reconstrucción del equipo, sólo siete jugadores de la plantilla habían formado parte de la que ganó la competición apenas dos años atrás. El Atlético de Madrid se impuso con holgura y conquistó su segunda Europa League tras vencer por 3-0 al Athletic Club con dos goles de Falcao y uno de Diego Ribas.
Tras convertirse Juanfran en el tercer jugador del Atlético de Madrid convocado por España en alzar una Eurocopa de Naciones, la temporada 2012/13 comenzó con un nuevo título de supercampeón de Europa para el Atlético, al imponerse el 31 de agosto en Mónaco por 4-1 al Chelsea, vigente campeón de Europa, con triplete de Falcao, en el considerado como uno de los mejores partidos del Atlético en su historia; valiéndole estos títulos europeos para ser galardonado con el Globe Soccer Award al mejor club del mundo en 2012. En el Campeonato Nacional de Liga, el inicio del equipo fue fulgurante, cerrando la primera vuelta en segunda posición. En diciembre, Falcao igualaba a Vavá como jugador que más goles ha anotado en un mismo partido oficial. En la segunda vuelta el Atlético consiguió 32 puntos más, acabando el campeonato tercero con 76 puntos, la mejor posición y puntaje desde que ganara el Campeonato de Liga 1995/96 con 87 puntos. En Copa del Rey, llegó invicto a la final ante al Real Madrid, disputada el 17 de mayo en el Estadio Santiago Bernabéu. En los 90 minutos reglamentarios, el partido finalizó 1-1, con Cristiano Ronaldo adelantando a los blancos y con el empate de Diego Costa para los atléticos. En la prórroga, un gol de cabeza de João Miranda y la excelente actuación del portero Courtois decretaron el 2-1 final y se puso fin a una racha de 14 años sin vencer el Atlético a su clásico rival en partidos oficiales.
Aquel verano de 2013 fracasó el intento de recuperar la histórica sección de balonmano. El Atlético campeón de Liga en 2014. La temporada 2013/14 comenzó con la disputa de la Supercopa de España frente al Barcelona, con resultado de 1-1 en la ida, gol de David Villa para el Atlético y de 0-0 en la vuelta, siendo el meta local determinante en la consecución del título por parte del equipo azulgrana. En el inicio de la Liga el Atlético encadenó ocho victorias de forma consecutiva, incluyendo goleadas como un 7-0 al Getafe. En su primer desempeño en la máxima competición continental, el Atlético quedó encuadrado en la fase de grupos, siendo el mejor equipo en la competición con 16 puntos, igualado con quien a la postre sería el otro finalista. Ya en fase de eliminatorias, el Atlético de Madrid derrotaría primero holgadamente al AC Milan y después al F. C. Barcelona en un emocionante choque, quedando emparejado con el Chelsea F.C. para semifinales. Esos resultados le sirvieron para que la IFFHS le nombrara mejor club del mundo ese mes de abril de 2014. Tras un empate sin goles como local, el Atlético de Madrid se impuso por 1-3 en Londres, llegando así a la final de la máxima competición europea cuarenta años después. En la final de la Liga de Campeones de la UEFA, ganaba el Atlético por 0-1 a falta de dos minutos para proclamarse campeón, cuando Sergio Ramos empató el partido y lo llevó hasta una prórroga en la que los rojiblancos no consiguieron llevarse el título. Una semana antes, el Atlético de Madrid disputó el último partido de la temporada en el Camp Nou. Comenzó adelantándose el conjunto barcelonés con gol de Alexis Sánchez, pero un cabezazo de Diego Godín empató el marcador. De esta manera el Atlético de Madrid se proclamó campeón de Liga con 90 puntos luego de dieciocho años desde su último título liguero. Al finalizar la temporada, el Club Atlético de Madrid fue galardonado con la Placa de Oro de la Real Orden del Mérito Deportivo.
Antoine Griezmann, Balón de Bronce 2016 y 2018 y MVP de la final de la Europa League 2018. Al inicio de la temporada 2014/15, en su condición de vigente campeón de Liga, el Atlético volvió a saborear un nuevo título oficial, venciendo nuevamente al Real Madrid en la final de la Supercopa de España. El 5 de enero de 2015, fue fichado de vuelta Fernando Torres, batiendo récords de asistencia su presentación en el estadio. El Atlético finalizó nuevamente tercero en Liga con 88 puntos. Es recordado el partido del 7 de febrero de 2015, donde el Atlético de Madrid derrotó con un contundente 4-0 al Real Madrid. En Copa, el Atlético fue eliminado por el Barcelona en cuartos de final y en Liga de Campeones, también en cuartos de final por el Real Madrid.
En la temporada 2015/16, el Atlético alcanzaría su tercera final de Liga de Campeones y el doloroso récord de ser el club que más veces la ha jugado sin llegar a alzar el título. El Atlético finalizó primero del Grupo C, eliminando sucesivamente a PSV Eindhoven, Barcelona y Bayern de Múnich en una sufrida semifinal. La final se jugó en el estadio Giuseppe Meazza, donde el Real Madrid finalizó el primer tiempo ganando 1-0. El Atlético empató en la segunda parte gracias a un gol de Carrasco e incluso falló un penalti Antoine Griezmann. Luego de permanecer empatados, los dos equipos fueron a la tanda de penaltis, en la cual, caería el Atlético ante el equipo blanco. En Liga, una vez más, finalizó tercero, recuperando el tercer puesto de la clasificación histórica de la Liga. Ese verano de 2016, el Club decidió integrar definitivamente y a todos los efectos al equipo femenino en su estructura, computando oficialmente los títulos conseguidos por el primer equipo femenino en su palmarés.
El 15 de julio de 2018, por primera vez en la historia se alzaría con un Mundial algún jugador convocado por su Selección siendo jugador del Atlético de Madrid: tal honor recayó en el canterano Lucas Hernández y en el MVP de la final y Balón de Bronce de la competición, Antoine Griezmann; para un total en ese momento de siete campeones del Mundo que han militado en el Atlético de Madrid, aunque cinco de ellos (Vavá, Fillol, Villa, Torres -primer canterano en ser campeón del Mundo- y Lemar) no fueran jugadores del Club cuando les convocaron sus selecciones para disputar el máximo evento futbolístico. Poco antes, el canterano Koke se convirtió en el jugador del Atlético con más partidos jugados (43) con la Selección española.
Jan Oblak, portero con más partidos y mayor número de trofeos Zamora de la historia del Club, incluyendo un “Zamora de Oro”, y MVP de la Liga 2021. La temporada 2018/19 comenzó para el Atlético con la mirilla puesta en la final de la Liga de Campeones del Metropolitano y en el enésimo derbi europeo frente al Real Madrid, esta vez en la final de la Supercopa de Europa, que tuvo lugar en Tallin el 15 de agosto de 2018. El “superderbi europeo" fue conquistado por el Club rojiblanco en un duelo apasionante decantado por la estelar actuación de Diego Costa, ganando la final por 2-4 (doblete del hispano-brasileño, remachado con goles de Saúl y Koke). Así, el Atlético derrotaba en una final europea al Real Madrid por primera vez en la historia. Este campeonato convirtió a Diego Simeone en el entrenador con más títulos oficiales de primer nivel dirigiendo al Atlético de Madrid (siete, superando por uno de ellos a Luis Aragonés), y permitió que el Atlético de Madrid fuera nombrado mejor club del mundo del año 2018 por la IFFHS y galardonado igualmente como mejor club del año 2018 en los Globe Soccer Awards. En cuanto a su devenir en la Liga de Campeones, comenzó el equipo la fase de grupos emparejado con Borussia Dortmund, Mónaco y Brujas, avanzando al cruce de octavos de final ante la Juventus tras convertirse Griezmann (ganador poco después del Balón de Bronce) en el máximo goleador de la historia del Club en competición europea, igualando a Luis Aragonés. Los rojiblancos derrotaron en la ida a los italianos (2-0), pero fueron eliminados tras un nefasto partido de vuelta, finalizando así el sueño de jugar la final en su estadio. Tras la eliminación, se anunció que Lucas Hernández fichaba por el Bayern de Múnich. Diez días después de este anuncio, el Atlético perdía (2-0) en el Camp Nou ante el F. C. Barcelona, con quien venía disputando el título de Liga, tras una temprana expulsión por roja directa a Diego Costa. El equipo finalizaría una vez más subcampeón de Liga, clasificándose en tal condición para la primera edición de la Supercopa de España en su nuevo formato y alzando Oblak su cuarto trofeo Zamora consecutivo. Entretanto, precisamente en detrimento del F. C. Barcelona y llegado el 9 de mayo, el equipo femenino volvió a alzarse con el campeonato de Liga, obteniendo el Atlético su primer trofeo en propiedad al tratarse del tercer título consecutivo.
Al finalizar la temporada, en la que marcó un recordado "gol del cojo", el uruguayo Godín (jugador extranjero con más partidos en la historia del Club, un total de 389) abandonaría el Atlético, siendo despedido multitudinariamente en su último partido en el Metropolitano el 12 de mayo de 2019, pasando la capitanía a Koke. A las despedidas del canterano y del uruguayo seguirían las de otros pilares de la era "cholista" (como Juanfran o Filipe Luis), del mejor fichaje de la temporada que acababa (Rodrigo) y de su goleador y estrella (Griezmann), entre otras bajas. Tras esta desbandada, el club comenzó la reestructuración fichando a Marcos Llorente (quien como su padre y su abuelo engrosaría las filas de quienes han vestido las camisetas tanto del Atlético de Madrid como de su vecino "merengue"), a los también exmadridistas Hermoso y Morata (que venía jugando cedido desde mediados de la anterior temporada) y acometiendo el fichaje más caro de su historia: el del portugués João Félix (127,2 millones de euros); terminando de reforzar con otros fichajes (como Felipe, Trippier, Herrera o Lodi) todas las líneas. Con estos importantes cambios en la plantilla, tras endosar un 3-7 al Real Madrid en el primer derbi (amistoso) disputado fuera de Europa, comenzaría la temporada 2019/20.
La Liga no pudo empezar mejor para los hombres del "Cholo", ya que lograron tres victorias consecutivas (Getafe, Leganés y Eibar) que situaron al equipo como líder de la competición. En la cuarta jornada, los rojiblancos sufrieron su primera derrota al caer frente a la Real Sociedad en Anoeta, siendo el primer equipo en jugar en este estadio después de su remodelación, comenzando un declive en juego y resultados que alejó a los colchoneros de la cabeza de la Liga y que les llevaría finalmente a batir su récord de empates en una misma temporada, con un total de dieciséis. En la UEFA Champions League, fueron encuadrados en el grupo D junto a la Juventus, el Bayer Leverkusen y el Lokomotiv. Llegado octubre, durante su victoria ante el Lokomotiv, João Félix se convirtió en el goleador más joven de la historia del Club Atlético de Madrid en la Liga de Campeones (desde que en 1992 el torneo adquiriera esa denominación), con 19 años y 325 días, alzándose un mes más tarde con el segundo premio Golden Boy para un jugador del Atlético en su historia. Finalizando el año, los rojiblancos avanzaron a octavos de final de la máxima competición europea como segundos de grupo, tras los turineses, donde les esperaría el Liverpool; al tiempo que Oblak se convertía en el portero con mayor número de partidos dejando su portería a cero de la historia de la Liga (arrebatándole el récord a otro rojiblanco, Abel Resino, que lo detentaba con 95 partidos). Ya iniciada la nueva década y en Arabia Saudita, tras una épica remontada, los rojiblancos eliminaron al F. C. Barcelona (2-3) en semifinales de la Supercopa y disputaron el título en un nuevo derbi, cayendo en la tanda de penaltis. La crisis de juego y resultados prosiguió en los siguientes partidos, siendo eliminados de Copa por un equipo de Segunda B (precisamente, el nefasto hito que años antes propició la llegada de Diego Simeone al banquillo). De vuelta a la Liga de Campeones, empero, eliminaría al vigente campeón tras una vibrante eliminatoria, ganando 1-0 en la ida y avanzando a cuartos de final en plena explosión de la pandemia de COVID-19 con una nueva victoria el 11 de marzo de 2020 (2-3 en la prórroga en Anfield con una estelar actuación de Llorente). Esta importante victoria, que generó polémica extradeportiva por haberse disputado el encuentro con público, marcó la interrupción de la competición deportiva para los clubes españoles apenas dos días después debido a la mencionada pandemia. Tras el retorno de la competición liguera en junio, el Atlético concatenó buenos resultados que le permitieron reconducir su situación y clasificarse por octava temporada consecutiva para la Liga de Campeones, finalizando en tercer puesto. En cuanto a la competición europea en curso, articulada por la pandemia como una "final a ocho" en Lisboa, quedó encuadrado para disputar los cuartos de final a partido único frente al RB Leipzig el 13 de agosto, siendo eliminados tras perder por 2-1 en el Estadio José Alvalade.
Luis Suárez, máximo goleador del equipo en la conquista de la Liga 2021. Finalizada la temporada 2019-20, abandonaron el equipo el segundo entrenador Germán Burgos y los jugadores Santiago Arias, Thomas Partey, Álvaro Morata (quien retornaría en 2022), Ivan Šaponjić y Diego Costa (este último, en el mes de diciembre), y fueron reemplazados por Moussa Dembélé (en el mercado de invierno), Lucas Torreira, Geoffrey Kondogbia y Luis Suárez (quien tuvo un gran debut como rojiblanco, con dos goles y una asistencia en apenas veinte minutos disputados, en el que fue el mejor estreno liguero del club desde 1955 y tercero mejor de su historia). Llegado el ecuador de la temporada, el equipo del «Cholo» (premiado por su labor en el cuadro rojiblanco como mejor entrenador de club de la década por la IFFHS), alternaría luces y sombras: fue nuevamente eliminado de la Copa del Rey por un equipo de Segunda B, la Unió Esportiva Cornellà, pero logró clasificarse como segundo de grupo tras el Bayern de Múnich para los octavos de final de la Liga de Campeones donde quedó emparejado con el Chelsea Football Club (a la postre, campeón del torneo). Especialmente destacable fue su desempeño en Liga, logrando la mayor racha de partidos invicto de su historia en la competición (26), donde el 12 de enero de 2021 y a pesar de haber disputado varios partidos menos que sus perseguidores se proclamó «campeón de invierno», galardón oficioso que no detentaba desde hacía veinticinco años, cuando se alzó con «el Doblete». Apenas unos días más tarde, el 16 de enero, el equipo femenino alzó su primera Supercopa de España, tras derrotar al F. C. Barcelona y al Levante U. D. en la final. Llegado febrero, por segunda vez en su historia y debido a las restricciones de vuelos procedentes del Reino Unido impuestas por parte de España debido a la pandemia, el equipo se vio obligado a jugar el partido como local de una eliminatoria europea en el extranjero. En este caso, el club rojiblanco eligió el Arena Națională de Bucarest donde finalmente fue derrotado 0-1 por el Chelsea, siendo eliminado de la competición europea tras una nueva derrota en Londres en el partido de vuelta. Entre tanto, en la competición doméstica, el Atlético se había mantenido líder, contando con una ventaja de cuatro puntos sobre el segundo clasificado a diez jornadas del final. Mientras disputaba la recta final del campeonato, el 19 de abril de 2021 el Atlético de Madrid comunicaría públicamente su implicación como uno de los doce clubes fundadores de la polémica Superliga Europea. El Atlético mantuvo el liderato en un final de Liga disputadísimo, acosado por Sevilla F.C., F.C. Barcelona y Real Madrid, alcanzando la última jornada a dos puntos de su eterno rival, que era ya su único perseguidor, en la que los "merengues" se enfrentarían en casa al Villarreal y los rojiblancos en el Estadio José Zorrilla al Real Valladolid. Pese a que el partido se disputaría (como toda la competición esa temporada) sin público debido a las restricciones por la pandemia, miles de aficionados rojiblancos se desplazaron a Valladolid para animar a su equipo desde el exterior del estadio. Aunque el Real Madrid ganó su partido, los rojiblancos hicieron lo propio y, tras remontar el inicial tanto pucelano con goles de Suárez y Correa “de puntín”, conquistaron el 22 de mayo de 2021 su undécimo título de Liga. El delantero uruguayo finalizó como máximo goleador del equipo y Marcos Llorente como máximo asistente. Oblak, por su parte, fue elegido MVP del campeonato y alzó su quinto trofeo Zamora, situándose como el portero con el mayor número de estos galardones de la historia de la competición.
El campeón se reforzaría con jugadores como el reciente campeón de América De Paul, el reciente oro olímpico Cunha o un retornado Griezmann, siendo su baja más destacable la de Trippier llegado enero de 2022. El equipo completó una temporada 2021-22 irregular, siendo eliminado en cuartos de final de Liga de Campeones, en una eliminatoria muy igualada, ante el Manchester City por diferencia de un gol y finalizando en tercera posición la Liga.
La temporada 2022-23, en la que Koke superó a Adelardo y se convirtió en el jugador con más partidos de la historia del club, comenzó con polémica debido al nuevo diseño de la camiseta, que presentaba unas rayas curvas y que dio lugar a un mayoritario rechazo por parte de la hinchada. En Liga de Campeones, el equipo sufrió su mayor fracaso en lustros, finalizando en cuarta posición de un grupo asequible y quedando eliminado de competiciones europeas apenas finalizado el mes de octubre. Al acabar el año 2022, se había convertido en el tercer club más depreciado anualmente de Europa, con una caída de 120 millones de euros. Así se llegó, fuera también de los cuatro primeros puestos en Liga, a la interrupción de competiciones motivada por un Mundial que volvieron a conquistar futbolistas rojiblancos: Ángel Correa, Rodrigo de Paul y Nahuel Molina con Argentina. Reanudada la competición nacional, sería eliminado en cuartos de Copa del Rey en una polémica y disputada eliminatoria por el Real Madrid. Llegada la vigésimo cuarta jornada, en la que endosó un 6-1 al Sevilla F.C., el equipo alcanzó el tercer puesto de la clasificación de la Liga y Simeone se convirtió en el entrenador con mayor número de partidos dirigidos de la historia del Atlético de Madrid y a un mismo club español. La buena racha de resultados continuó y el Atlético volvió a clasificarse para disputar la Liga de Campeones por undécima temporada consecutiva. El equipo femenino, por su parte, conquistó llegado el mes de mayo su segunda Copa de la Reina, al derrotar en la final al Real Madrid en un épico partido.
Recién iniciada la temporada 2023-24, en la tercera jornada, el Atlético derrotó 0-7 al Rayo Vallecano, logrando así la mayor victoria a domicilio en Liga de la historia del club. Sería eliminado en semifinales de Copa y en cuartos de final de Liga de Campeones, clasificándose no obstante para el Mundial de Clubes de 2025. El equipo finalizaría la Liga en cuarta posición.