Após o acesso suado em 2009, o Atlético sofreu na elite do futebol brasileiro em 2010. A equipe rubro-negra passou maior parte do campeonato na zona de rebaixamento e só conseguiu se livrar da degola na última rodada da competição.
A campanha rubro-negra
O Atlético começou o Campeonato Brasileiro Série A com o foco em outra competição: a Copa do Brasil. Classificado para a semifinal da competição, a equipe rubro-negra buscava uma vaga na Copa Libertadores de 2011.
No entanto, com a eliminação perante o Vitória na Copa do Brasil, a equipe caiu de rendimento. O Atlético só conseguiu vencer uma partida no sétimo jogo do Campeonato Brasileiro. Após sete rodadas, a equipe entrou na pausa para a Copa do Mundo segurando a lanterna da competição e sem técnico: Geninho pediu demissão e deixou a equipe rubro-negra.
Com a contratação de Roberto Fernandes, a equipe não melhorou: foram duas derrotas seguidas após a Copa do Mundo para Atlético Mineiro e Flamengo. A grande esperança da torcida veio no jogo contra o Corinthians: no Serra Dourada, o rubro-negro venceu o, até então líder, Corinthians por 3×1. No entanto, a vitória não foi suficiente para manter o técnico.
Há sete rodadas na 20ª colocação, o Atlético contratou René Simões para tentar espantar o rebaixamento. Após três jogos comandando o rubro-negro (dois empates e uma derrota), a equipe goianiense conseguiu sua primeira vitória fora de casa: 3×0 sobre o Palmeiras, no Pacaembu. Com o resultado, o Atlético deixou a lanterna após 11 rodadas na 20ª posição.
René Simões conseguiu deixar o time sem perder em casa durante três jogos: empate com o Avaí e vitória sobre Fluminense e Vitória. O clube já era o 18º colocado. Alternando bons e maus momentos, na 24ª rodada, a equipe venceu o clássico com o Goiás e subiu para a 17ª posição.
Após três derrotas seguidas contra Cruzeiro, Atlético Mineiro e Flamengo, o rubro-negro goiano conseguiu sua maior série sem perder na competição: quatro jogos. O Atlético venceu o Corinthians, no Pacaembu, o Vasco, no Serra Dourada, Guarani, no Brinco de Ouro da Princesa e empatou com o Ceará, também no Serra.
Na vitória sobre o Vasco, o time conseguiu sair da zona de rebaixamento após 25 rodadas consecutivas. Na reta final do campeonato, a equipe atleticana se manteve fora da zona da degola e chegou a estar na 13ª posição.
No entanto, o empate em 1×1 com o São Paulo, no Serra Dourada, na penúltima rodada, colocou o rubro-negro em situação difícil: a equipe teria que pontuar em Salvador contra o Vitória e rebaixar o time baiano para evitar o rebaixamento.
A torcida do rubro-negro baiano lotou o Barradão para evitar o rebaixamento do Vitória. No entanto, após 90 minutos de muito sofrimento, o Atlético conseguiu segurar o empate em 0x0 e garantiu permanência da equipe goiana na elite do futebol brasileiro.
Com 42 pontos, 11 vitórias, nove empates e 18 derrotas, o Atlético será o único time a representar o estado de Goiás na Série A em 2011. Elias foi o artilheiro rubro-negro com 12 gols, Juninho marcou nove e Marcão sete.
Em 2011, além da Série A, a equipe atleticana disputará o Campeonato Goiano e a Copa do Brasil.