En quart de finale aller, le Liverpool Football Club se déplace à l’Emirates Stadium, stade d’Arsenal récemment construit. Par conséquent, les propriétaires décident de créer leur propre club de football, afin de doter son stade d’une équipe résidente. Malgré le départ de certains de ses meilleurs joueurs (Diego Costa, Thibaut Courtois et Filipe Luís vers Chelsea, Toby Alderweireld vers Southampton), le club parvient en revanche à conserver la majorité de ses meilleurs joueurs convoités tels que Juanfran, Tiago, ou son grand espoir Koke. Après avoir ouvert le score par l’intermédiaire de son attaquant Diego Costa, maillot liverpool l’Atlético prend les devants dès la première minute. C’est ainsi qu’en remplacement de son meilleur buteur Diego Costa, le club parvient à faire signer l’international croate Mario Mandžukić en provenance du Bayern Munich. Au match aller, les Colchoneros parviennent à obtenir un match nul (1-1) au Camp Nou grâce à un but splendide du brésilien Diego. En janvier 2020, les colchoneros jouent la Super Coupe d’Espagne ayant lieu en Arabie Sahoudite. La finale de la Coupe des clubs champions européens 1980-1981 est la 26e de l’histoire.
Ce match était d’ailleurs la dernière rencontre européenne de l’histoire du stade Vicente Calderón. Cette saison est aussi la dernière que le club passera dans son mythique stade Vicente Calderón. Ce trophée est le premier du club dans son nouveau stade. Durant celui-ci, les Colchoneros mènent jusqu’à la 84e minute avant que Cristiano Ronaldo n’égalise, permettant au Real de conserver son avance en tête de la Liga. En Ligue des Champions, les colchoneros finissent deuxième de leur groupe, derrière la Juventus. Durant cet exercice, l’Atléti, très irrégulier, termine à la troisième place en championnat, 2 points seulement derrière le FC Barcelone, deuxième, mais 15 points derrière le Real Madrid, champion. Le 11 juin, le brésilien Casemiro intègre l’équipe A du Real Madrid, qui a levé l’option d’achat de 6 millions d’euros à la suite du prêt accordé par le São Paulo FC. En Ligue des champions, l’Atlético est éliminé pour la quatrième saison consécutive par le Real Madrid, après avoir atteint les demi-finales de la compétition pour la sixième fois de son histoire. 6 mai : Après le match nul entre Arsenal et Chelsea à l’Emirates Stadium, Manchester United est sacré champion d’Angleterre pour la saison 2006-2007, pour la 16e fois de son histoire.
Avant de quitter le club, le 15 mai 2013, il remporte la Ligue Europa (2-1 face au Benfica Lisbonne, grâce à des buts de Torres et Ivanovic) pour la deuxième fois de sa carrière, neuf ans après la Coupe de l’UEFA remportée avec Valence FC. Il s’agit également du deuxième sacre national de Simeone avec l’Atlético. Le Real Madrid entretient des rivalités de longue date avec certains clubs, notamment le FC Barcelone (la confrontation entre les deux clubs, surnommée El Clásico, est l’une des plus célèbres de l’histoire du football) et avec l’autre grand club de la capitale espagnole l’Atlético de Madrid dans le derby madrilène. En cas d’égalité de points les critères d’ordre de départage sont les suivants : confrontation directe, différence de buts, buts pour et buts contre. Puis dans la continuité du succès de Thibaut Courtois dans les buts, le club réalise un autre gros coup en signant le grand espoir slovène Jan Oblak en provenance du Benfica Lisbonne. Avec 30 buts, il devance largement Alan Shearer.
La suite de la saison en Liga est un peu plus difficile pour les hommes de Simeone. Menés 2-0 à la 95e minute, les hommes de Diego Simeone ont su rattraper leur retard en profitant d’une mauvaise relance d’Adrián convertie en but par Llorente qui s’offre le doublé quelques minutes plus tard. Parallèlement, en huitième de finale de la Ligue des champions, l’Atlético se défait facilement d’un faible Milan AC en gagnant 1-0 à San Siro puis 4-1 à Vicente Calderon avec un nouveau doublé du nouvel international espagnol Diego Costa. Lors de cette première partie de saison, l’Atlético ne perd ni contre le Barça (0-0), ni contre le Real (1-0) et cette période est marquée par l’explosion de certains joueurs tels que Diego Costa ou Koke, pendant que certains cadres sont au sommet de leur art tels que Gabi, Filipe Luís, Diego Godin, Juanfran, Arda Turan, Miranda, ou Thibaut Courtois. Contre toute attente, début décembre, c’est bien l’Atlético qui est au coude à coude en tête de la Liga avec le Barça, comptant jusqu’à 10 points d’avance sur le Real.