Atalanta teki Serie A:n debyyttinsä 12. syyskuuta 1937 ulkomaanottelussa Genoa vastaan. Viikkoa myöhemmin klubi pelasi ensimmäisen kotiottelunsa Serie A: ssa Juventusia vastaan Brumanan stadionilla yli 15 000 katsojan edessä, häviämällä 1: 0. Alkuperäisestä innostuksesta huolimatta klubi voitti vain neljä ottelua koko kauden ajan.
Kaikki ovat kotona. Tämä johti klubin toiseksi viimeiseksi (vain Fiorentinasta edellä) ja syrjäytymiseen Serie B: hen. Vaikka tämä syrjäytyminen johti puolivälinpelaaja Giuseppe Bonomin myyntiin Romalle 120 000 liiralla, tämän ajanjakson joukkueessa oli myös puolivälinpelaaja Severo Cominelli, Atalanta'n toiseksi korkein maalipitäjä (vain Cristiano Donin jälkeen) 62 uransa tavoitteella.