Der Klub wurde am 26. April 1903 gegründet. 1929 war Atletico Bestandteil der neu gegründeten ersten spanischen Liga, der zehn Teams angehörten.
Erster Titel 1940 Nach vier regionalen Meisterschaften 1921, 1925, 1928 und 1940 errangen die „Rojiblancos“in den Jahren 1940 und 1941 die ersten nationalen Meistertitel. Seit jeher brachte der Stadtrivale von Real große Spielerpersönlichkeiten heraus. Da wären vor allem Adelardo, Isacio Calleja, Luis Aragones, Fernando Torres sowie Sergio Aguero zu nennen.
Ausbildung von Raul
Auch Real-Kapitän Raul entstammt aus der Talentschmiede Atleticos. Den größten Triumph der Vereinsgeschichte feierte Atletico im Jahr 1962 mit dem Gewinn im Europapokal der Pokalsieger.
Blütezeit in den 70er Jahren Die Blütephase erlebte das Team, das seine Heimspiel im 1966 eröffneten Cicente-Calderon-Stadion austrägt, aber in den 70er Jahren, als man drei Mal Meister wurde. Der bisher letzte nationale Triumph resultiert aus dem Jahr 1996.
Arbeiterklub der Hauptstadt
Die Spiele des Jahres sind die alljährlichen Derbys mit dem „großen Bruder“ Real. Atletico gilt bei den Hauptstädtern zudem als der Verein der Arbeiterklasse. In der Spielzeit 2009/10 nimmt der Verein an der 4. Runde zur Champions-League-Qualifikation teil.