Concluido el conflicto bélico, dada la destrucción del estadio del Real Oviedo (que solicitaría una moratoria de un año para reconstruirlo y volver a competir en Primera), se decidió que su plaza se la disputaran el equipo madrileño y el Osasuna (que había sido el último clasificado de aquella temporada 1935/36). A tal fin, jugaron ambos un partido en el Estadio de Mestalla, el 26 de noviembre de 1939 con victoria de los rojiblancos por tres goles a uno, que cambiaría radicalmente el destino del Club. A pesar de esta incorporación, también se resistiría el ascenso en la tercera temporada en la división de plata, finalizando el Athletic madrileño subcampeón a tres puntos del Oviedo. Segunda División). A finales de noviembre de 1931, dimitió Urquijo y le sucedió una nueva directiva, presidida por Rafael González Iglesias, en la que tuvieron cabida en igualdad viejos y nuevos socios, incluyendo a jugadores. Mr. Pentland regresó para conducir de nuevo al equipo a Primera División. Tras finalizar séptimo, en el verano de 1935, formando un combinado con el Español de Barcelona, realizaría el equipo su primera gira americana, causando sensación los dos mencionados jugadores rojiblancos. Cabe aclarar que el cuarto árbitro es quien debe inspeccionar el equipamiento de los jugadores antes del partido y determinar la peligrosidad de los objetos.
Se incorporaron jóvenes promesas, algunas fichadas y otras del filial, que no dieron los resultados esperados. 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. 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». 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. 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 (quien poco después alzaría la Copa América) “de puntín”, conquistaron el 22 de mayo de 2021 su undécimo título de Liga. 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.
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. 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. Aunque volvió a ser subcampeón regional las temporadas 1928/29, 1930/31 y 1933/34, en Liga su desempeño fue más deficiente, convirtiéndose en el primer equipo de la historia en descender a Segunda División (en la primera edición de la Primera División no hubo descensos) al perder en la última jornada frente al Arenas, lo que unido a una remontada del Europa en los minutos finales de su partido frente al Real Unión supuso que finalizara en última posición la temporada 1929/30. Los aficionados del Real Madrid se mofaron cruelmente de este descenso pagando de su bolsillo una esquela, publicada en varios medios nacionales, certificando la «defunción» de su máximo rival. 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 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. La afición recibió al equipo en el Estadio Municipal de Los Cármenes la tarde del día siguiente, domingo, y desde allí se trasladó la cabalgata festiva hasta la sede del Ayuntamiento, en la plaza del Carmen. Pentland y tras instaurarse aquella temporada una modificación de la categoría que también concedía el ascenso al subcampeón; un puesto que volvieron a ocupar los rojiblancos, esta vez a tres puntos del Sevilla. A mediados de la temporada pudo regresar al Stadium Metropolitano al alcanzar un acuerdo con los propietarios del recinto. Pese a que el partido se disputaría (como toda la competición esa temporada) sin público debido a las restricciones por la pandemia, camiseta futbol baratas miles de aficionados rojiblancos se desplazaron a Valladolid para animar a su equipo desde el exterior del estadio. Durante la temporada 2011, el estadio amaneció con el letrero de «Teresa Rivero» arrancado, dejando solo visible el nombre «Campo de Fútbol de Vallecas». En la temporada 2012/13, el Málaga realiza el mejor arranque de su historia en liga con tres victorias y un empate.