Początki Atlético B sięgają roku 1970, kiedy to oficjalnie stało się ono filią Rojiblancos. Było to efektem połączenia Reyfra Atlético Club (utworzonego w 1966 roku satelickiego zespołu Colchoneros) i Aviaco Madrileño CF. Nowy twór został nazywany Atlético Madrileño Club de Fútbol i rozpoczął zmagania od Tercera División.
Na początku lat 90. zmiany w hiszpańskim prawie sportowym spowodowały, że kluby musiały zostać przekształcone w sportowe spółki akcyjne oraz posiadać drużyny rezerw. Ostatecznie Atlético Madrileño Club de Fútbol przekształciło się wówczas w Atlético B i od sezonu 1992-93 grało już nie jako niezależny klub, ale jako część Rojiblancos.
Największym sukcesem jest spędzenie jedenastu sezonów w Segunda División. W sezonie 1998-99 udało się nawet zająć w niej drugie miejsce, ale ponieważ pierwszy i drugi zespół nie mogą występować na tym samym poziomie rozgrywkowym, awans do Primera División był niemożliwy. Do ciekawej sytuacji doszło także na przełomie wieków. Kampania 1999-2000 zakończyła się siedemnastym miejscem na zapleczu hiszpańskiej ekstraklasy, ale ponieważ Rojiblancos spadli wówczas do drugiej ligi, rezerwy musiały zostać oddelegowane poziom niżej.
W Segunda División B z różnym skutkiem rezerwy spędziły piętnaście kolejnych sezonów, po których spadły w końcu do Tercera División. Wrócić do trzeciej ligi udało się po dwóch latach, dzięki zwycięstwu w swojej grupie i udanym przejściu przez baraże.
Kadrę Atlético B tworzą głownie najbardziej utalentowani piłkarze ze szkółki w wieku 19-21 lat oraz piłkarze sprowadzani z zewnątrz, którzy mają 19-25 lat.
 
KADRA NA SEZON 19/20:
Bramkarze: Diego Conde, Álex Dos Santos
Obrońcy: Joan Rojas, Josua Mejías, Álvaro García, José Carlos Aliaga, Manu Sánchez, Fernando Medrano, Ricard Sánchez, Fernando Medrano, Ricard Sánchez, Carlos Isaac, Andrés Solano
Pomocnicy: Juan Manuel Sanabria, Toni Moya, Josep Calavera, Tropi, Adrián Ferreras, Óscar Clemente
Napastnicy: Rodrigo Riquelme, Cedric Teguia, Abde, Germán Valera, Borja Garcés, Sergio Camello, Darío Poveda
 
OSIĄGNIĘCIA W KOLEJNYCH SEZONACH
 
| Sezon | Rozgrywki | Wynik | Copa del Rey | 
| 1969-70 | Tercera División | 5. miejsce | 3. runda | 
| 1970-71 | Tercera División | 5. miejsce | – | 
| 1971-72 | Tercera División | 3. miejsce | 3. runda | 
| 1972-73 | Tercera División | 2. miejsce | 1. runda | 
| 1973-74 | Tercera División | 11. miejsce | 3. runda | 
| 1974-75 | Tercera División | 10. miejsce | – | 
| 1975-76 | Tercera División | 5. miejsce | 3. runda | 
| 1976-77 | Tercera División | 5. miejsce | – | 
| 1977-78 | Segunda División B | 11. miejsce | – | 
| 1978-79 | Segunda División B | 10. miejsce | – | 
| 1979-80 | Segunda División B | 2. miejsce | – | 
| 1980-81 | Segunda División | 14. miejsce | 3. runda | 
| 1981-82 | Segunda División | 10. miejsce | 1/8 finału | 
| 1982-83 | Segunda División | 13. miejsce | 2. runda | 
| 1983-84 | Segunda División | 14. miejsce | 1. runda | 
| 1984-85 | Segunda División | 14. miejsce | 3. runda | 
| 1985-86 | Segunda División | 20. miejsce | 2. runda | 
| 1986-87 | Segunda División B | 14. miejsce | 2. runda | 
| 1987-88 | Segunda División B | 11. miejsce | 3. runda | 
| 1988-89 | Segunda División B | 1. miejsce | 2. runda | 
| 1989-90 | Segunda División | 20. miejsce | 2. runda | 
| 1990-91 | Segunda División B | 8. miejsce | – | 
| 1991-92 | Segunda División B | 7. miejsce | – | 
| 1992-93 | Segunda División B | 7. miejsce | – | 
| 1993-94 | Segunda División B | 6. miejsce | – | 
| 1994-95 | Segunda División B | 9. miejsce | – | 
| 1995-96 | Segunda División B | 4. miejsce | – | 
| 1996-97 | Segunda División | 12. miejsce | – | 
| 1997-98 | Segunda División | 9. miejsce | – | 
| 1998-99 | Segunda División | 2. miejsce | – | 
| 1999-2000 | Segunda División | 17. miejsce | – | 
| 2000-01 | Segunda División B | 1. miejsce | – | 
| 2001-02 | Segunda División B | 10. miejsce | – | 
| 2002-03 | Segunda División B | 12. miejsce | – | 
| 2003-04 | Segunda División B | 1. miejsce | – | 
| 2004-05 | Segunda División B | 6. miejsce | – | 
| 2005-06 | Segunda División B | 9. miejsce | – | 
| 2006-07 | Segunda División B | 14. miejsce | – | 
| 2007-08 | Segunda División B | 10. miejsce | – | 
| 2008-09 | Segunda División B | 13. miejsce | – | 
| 2009-10 | Segunda División B | 7. miejsce | – | 
| 2010-11 | Segunda División B | 11. miejsce | – | 
| 2011-12 | Segunda División B | 5. miejsce | – | 
| 2012-13 | Segunda División B | 7. miejsce | – | 
| 2013-14 | Segunda División B | 16. miejsce | – | 
| 2014-15 | Segunda División B | 18. miejsce | – | 
| 2015-16 | Tercera División | 4. miejsce | – | 
| 2016-17 | Tercera División | 1. miejsce | – | 
| 2017-18 | Segunda División B | 10. miejsce | – | 
| 2018-19 | Segunda División B | 3. miejsce | – |