2003. En el Torneo Apertura 2004 culmina 13.°, y en el Torneo Finalización 2004 culmina 10.°, con chances de clasificar a los cuadrangulares hasta la última fecha. El 15 de marzo Nacional visitó a Peñarol en Montevideo, el partido terminó 4-0 a favor con goles de Jonathan Copete, Daniel Bocanegra, Orlando Berrío y Luis Carlos Ruiz, la quinta fecha, contra Sporting Cristal, en Perú, terminó 1-0 con gol de penal de Víctor Ibarbo, la sexta y última fecha contra C. A. Huracán, terminó 0-0. El equipo fue el mejor primero de la competición, terminando así la mejor fase de grupos de Copa Libertadores en toda la historia de Nacional.

En julio se reanudó el torneo y habían salido de la nómina de Nacional los jugadores Jonathan Copete y Víctor Ibarbo, que fueron remplazados por Miguel Borja y el argentino Ezequiel Rescaldani; Franco Armani renovó el contrato con el club por tres años más, luego de varios rumores de su partida a River Plate de Argentina. En la final cayó 1-2 en la ida, jugada en el estadio de Techo, en Bogotá, ya en Medellín, se repitió el mismo resultado pero a favor del verde, con goles de Dorlan Pabón y Carlos Renteria, el título se definiría en los penaltis, dónde el arquero argentino Gastón Pezzuti se convirtió en figura al tapar 3 de los 5 penaltis cobrados y de esta forma darle el décimo primer título a los verdolagas.

El 20 de julio se jugó el partido de ida en el estadio Olímpico Atahualpa, con unos 4 000 hinchas visitantes de Nacional que llenaron la tribuna norte del estadio. El club se coronó campeón de la liga el 17 de julio a las 21 horas y 30 minutos, ganándole a Independiente Santa Fe 2-0 en el Estadio Nemesio Camacho El Campín, luego de haber empatado sin goles en el Estadio Atanasio Girardot, levantando su título número 12. Su arquero fue Franco Armani, luego de atajar varios tiros en el partido de ida en Medellín.

El 15 de diciembre se jugó el partido de vuelta en el Estadio Atanasio Girardot, terminando 2-0 a favor de Atlético Nacional con un gol en contra de Néstor Camacho y el segundo gol de Jefferson Duque, logrando su segundo Bicampeonato en torneos cortos en su historia. Los directivos del equipo lograron la contratación del profesor Juan Carlos Osorio, el cual realizó pocos cambios a la nómina, los más importantes fue la rescisión del contrato con Cristian Tula y Johan Fano, la no renovación a Jairo Patiño y la venta de Dorlan Pabón y Juan Fernando Quintero, el traspaso del delantero John Pajoy, el delantero Jefferson Duque, el préstamo por un año de Cristhian Bonilla, el fichaje de Francisco Nájera y del delantero Fernando Uribe.

En el partido de vuelta, Nacional goleó al Junior, mejor pagina camisetas de futbol baratas esta vez por marcador de 3-0 con goles de Jefferson Duque y John Pajoy en dos oportunidades. El partido de ida terminó a favor 2-1 con goles de Ezequiel Rescaldani y Juan Pablo Nieto, el juego de vuelta, en Barranquilla quedó 0-1 a favor con gol de Andrés Felipe Ibargüen. En los cuartos de final se enfrentó con Envigado F. C., derrotándolo 6-2 en el global; la semifinal la disputó contra Santa Fe ganado en el global 2-1, para llegar a la gran final contra el Junior de Barranquilla. En el torneo que reúne a los equipos de A y la B, Atlético Nacional logró su primer título en esta competición de la mano del profesor Juan Carlos Osorio, el cuadro paisa avanzó primero en el grupo con un total de 19 puntos, se enfrentó en octavos de final con Independiente Santa Fe con un global de 5-2 a favor, en cuartos de final avanzó con un global de 4-2 frente a Deportes Tolima, en semifinal derrotó a Boyacá Chicó con global de 2-0, de esta manera pasó a disputar la final frente al Deportivo Pasto.

Con esta camada de brasileños Santa Fe enfrentó la temporada de 1963, en la que terminó subcampeón con 61 puntos y siendo el equipo que más anotó con 112 conquistas, y a tan solo dos puntos del campeón. En el apertura 2014, Atlético Nacional logró ser el primer equipo colombiano en obtener el tricampeonato en torneos cortos, con una excelente actuación, nuevamente terminó primero en la fase todos contra todos con 34 puntos. En el Torneo Apertura el club realizó una campaña muy irregular, logró clasificar a cuartos de final, pero fue eliminado por el Deportivo Cali al perder 4-3 en el global.

El título del torneo finalización de 2015, le dio a Atlético Nacional el pase a la Copa Libertadores 2016. El club ocupó el grupo 4 con C. A. Peñarol, Sporting Cristal y C. A. Huracán. Después del título de la Copa Libertadores, Nacional inició su participación en la Copa Colombia. Atlético Nacional obtuvo su tercer título y terminó como el más veces campeón de la Copa Colombia. Nómina campeona de la Superliga de Colombia 2013: Camilo Vargas, Juan Daniel Roa, Carlos Valdés, Francisco Meza, Yulian Anchico, Luis Carlos Arias, Daniel Torres, Jhon Valencia, Omar Pérez, Wilder Medina, Cristian Martínez Borja.

Para iniciar la temporada 2012 el equipo realizó varias modificaciones en la nómina, cambios solicitados por el profesor Santiago Escobar, se contrataron al delantero Johan Fano, el defensor central Óscar Murillo, el volante de marca Jhon Valoy, el lateral Elkin Calle, Farid Díaz, Alexis Henríquez, Alexander Mejía, Jherson Córdoba, Wilder Guisao, Alejandro Bernal, el joven volante creativo Juan Fernando Quintero, Luis Fernando Mosquera, Juan David Valencia, Cristian Tula y el volante creativo Macnelly Torres que volvía al equipo luego de seis meses.

El equipo disputó la Copa Libertadores 2012 en el grupo 8, terminando en la segunda posición con 11 puntos detrás de la Universidad de Chile, en Octavos de final fue eliminado por Vélez Sarsfield en el global 2-1. En el Torneo apertura Nacional fue eliminado tempranamente lo cual provocó el despido de profesor Santiago Escobar.

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