أكمل العبارة اللي تليها: انتقل بيلوزوغلو إلى أتلتيكو مدريد، بطل الدوري الأوروبي في 29 مايو 2012. وقع على عقد لمدة عامين، واستقبله بشدة زميله و شريك الوسط أردا توران. في 7 يوليو، تدرب بيلوزوغلو مع زملائه الجدد من الفريق قبل أن يكشف عنه أتلتيكو في حفل التوقيع الذي عقد في ملعب فيسنتيه كالديرون. وقدم أول مباراة له مع أتليتيكو في 1 سبتمبر 2012 في
كأس السوبر الأوروبي ضد تشيلسي، دخل للدقيقات التلاتة الأخيرة بدلًا من راداميل فالكاو الللي ساهم في هيتريك لـ أتلتيكو ف ف فوز 4 × 1.