Atlético Madrid inledde säsongen 1980/81 med att besegra Valladolid med 5–2 hemma på Vicente Calderón-stadion. Det kom att bli klubbens största seger denna säsong och nyförvärvet Mario Cabrera från Castellón gjorde tre av målen. Under första halvan av säsongen blev det ytterligare tio segrar samt fem oavgjorda. Enda förlusten kom i den tionde omgången då man föll med 4–2 borta mot Barcelona. De fina resultaten gjorde att Atlético toppade tabellen, men under vårsäsongen började laget att svikta. Det blev bara fem segrar och lika många oavgjorda samt sju förluster. Den största förlusten kom hemma mot Real Betis i den tjugotredje omgången, en match som slutade 0–4. Atlético Madrid vann inte en enda av de sju sista matcherna och fick nöja sig med tredje plats i La Liga 1980/81. Tredjeplatsen gjorde dock att man kvalificerade sig för UEFA-cupen 1981/82.
I spanska cupen, Copa del Rey, 1980/81 slog Atlético Madrid ut Moscardó i första omgången efter seger med 2–0 borta och 1–0 hemma. Därefter slog man även ut Calvo Sotelo (seger med 3–1 borta och 1–0 hemma) och Oviedo (0–0 borta och seger med 3–0 hemma). I åttondelsfinalen blev det förlust med 3–0 borta mot Rayo Vallecano och då räckte det inte att man vann returen med 2–0.
Spelarna i Atlético Madrid 1980/81
Ordinarie laguppställning: José Ignacio Aguinaga – Marcelino Pérez, Miguel Ángel Ruiz, Balbino García, Juan Carlos Arteche, Julio Alberto – Dirceu, Quique Ramos – Marcos Alonso, Rubén Cano, Juan José Rubio.
Bland de nya i laget fanns vänsterbacken Julio Alberto som hade kommit tillbaka till klubben efter ett år i Recreativo de Huelva, försvararen Balbino García från Salamanca samt tidigare nämnde Mario Cabrera. Den sistnämnde spelade dock bara sex ligamatcher från start. Balbino samt anfallaren Rubio spelade mest med 33 ligamatcher var. Rubén Cano blev lagets bäste målskytt med tio ligamål.
Tröjorna
Meyba levererade tröjorna till Atlético Madrid 1980/81. Hemmatröjan var rödvitrandig och hade krage i samma färger. Byxorna var blå och strumporna röda med vit överdel.
