În sezonul 2011-12, fostul jucător Diego Simeone a condus Atlétio la al doilea titlu al Ligii Europa în cei trei ani de la înființare, după ce au învins Athletic Bilbao cu 3-0 în finala din 9 mai 2012 la București, cu Radamel Falcao care a marcat de două ori și Diego o dată. Din nou, câștigând Europa League, s-au calificat pentru Supercupă UEFA 2012
împotriva lui Chelsea, câștigătorul Ligii Campionilor din sezonul precedent, care s-a jucat la Monaco la 31 august 2012. Atlético a câștigat cu 4 la 1, inclusiv un hat-trick marcat de Falcao în prima repriză. La 16 mai 2013, Atlético a învins Real Madrid cu 2-1 în finala Copa del Rey, într-un meci tensionat în care ambele echipe au terminat cu zece jucători. Acest lucru a pus capăt unei serii de 14 ani și 25 de meciuri fără victorie în derby-ul din Madrid.