Tras la tormentosa campaña 90/91, el Tomelloso quiso evitar pasar apuros en la 91/92. Para ello volvió a encargar la dirección técnica a Juan Carlos Rodríguez, que tan buen papel había hecho al final de la liga anterior. El cuerpo técnico se completó con Roberto Solares como preparador físico, Tomás García como masajista y Marcelino y Martín como utilleros. En cuanto a la plantilla, sólo el carismático portero Rey y los locales Navarro y Treviño siguieron de la 90/91, además de los juveniles Óscar y Becerra, que subieron al primer equipo, aunque en él no dispusieron de oportunidades. El resto de jugadores fueron nuevos, en su mayoría procedentes del mercado levantino.
En cuanto al grupo en que quedó encuadrado el Tomelloso, éste fue el III, que incluía equipos de la Comunidad Valenciana, Murcia, Madrid y Castilla-La Mancha. Un ligero cambio con respecto al año anterior, con el cambio de madrileños en lugar de catalanes y baleares. En esta tesitura comenzó la liga, y lo hizo con buenas actuaciones. El Atlético ocupó durante toda la primera vuelta puestos en la parte alta de la tabla, codeándose con equipos grandes como Elche, Villarreal, Hércules o incluso con el líder del grupo durante casi todo el año, el Cartagena. En esta primera mitad de la competición sólo se perdieron dos partidos, los dos en tierras madrileñas, contra Getafe y Leganés. El equipo ocupaba un cuarto puesto que colmaba las expectativas de los blancos y que hacía incluso soñar con la posibilidad de jugar al final de la temporada la fase de ascenso a 2ªA.
Pero en este punto hay que hacer un alto y hablar de la Copa de S.M. el Rey. El Atlético se había clasificado para la fase nacional tras eliminar en la regional a Conquense y Socuéllamos, ambos de 3ª. En la siguiente ronda, el rival que tocó en suerte fue el por entonces líder de Segunda División, un histórico como el Celta de Vigo. Aquel Celta estaba entrenado por Txetxu Rojo y contaba con jugadores como Gudelj, Otero, Nacho o Fabiano como los más destacados. El pronóstico, por supuesto, era claramente favorable al Celta, pero en el partido de ida, celebrado en el Municipal de Tomelloso, un gol de Treviño daba la victoria al Tomelloso por la mínima. La impresión era que el Celta no debería tener problemas para remontar, pero en Balaídos, tras adelantarse los celestes por 2-1, un penalty que Bolós convirtió daba al Tomelloso la clasificación. Era el delirio en Tomelloso, ya que se había conseguido uno de los hitos más importantes en la historia del fútbol en la localidad. El sueño, sin embargo, se acabaría en la 4ª ronda, cuando otro equipo de Segunda, pero no de los cabeceros del montón, como fue el Mérida C.P., eliminó al Atlético. Cañizares, Julio Prieto y compañía acabaron con la trayectoria copera del equipo blanco.
Volviendo a la liga, el Tomelloso no empezó con buen pie la segunda vuelta. En lo extradeportivo, tras varios roces con Juan Carlos abandonaron el club el preparador físico Solares, el masajista Tomás y el jugador Climent. La plantilla se reforzó con Sutil, que volvía tras haber jugado en el club el año anterior. Y en lo deportivo también se decayó, ya que derrotas en Madrid, Valencia, Elche y Orihuela hundieron un poco al equipo, que se bajaba de la nube de la primera vuelta. Otro refuerzo llegaría al club, el defensa Justo Luque, que no aportó demasiado a lo ya existente.
El final de liga fue triste, cayendo frente a Roldán, Villarreal, Hércules, Alcoyano, Leganés y Cartagena. Se acabó, pues, con 38 puntos, en la mitad de la tabla (puesto 12). Más que el año anterior, pero menos de lo esperado allá por noviembre o diciembre. Cabe también mencionar el problema económico que empezó a sacudir el club por estas fechas. La temporada anterior se habían cometido desbarajustes importantes que, junto con la caída en el número de socios y en las taquillas y la falta de subvenciones, dejaban al Tomelloso con un tremendo déficit, cerca de 20 millones de pesetas.
Nuevo año para los juveniles tomelloseros con dos equipos, uno en primera provincial y otro en segunda. El primer equipo este año sería entrenado por Loren, que contaría con muchos de los que el año anterior habían jugado con él en el 'B'. Por su parte, el argamasillero Vidal dirigiría al equipo de segunda, formado en buena parte por paisanos suyos de la vecina localidad.
En el 'A' la plantilla era: porteros, José Cruz y Faustino; defensas, Juanma, Carlos Julián, Salva, Juan y Cristóbal; medios, Jesús, Mariano, Argimiro, Pedro Peinado, Juan Carlos y César; y delanteros, Muñoz, Ramón y Geli. Y en el 'B': portero, José Ángel; defensas, Emilio, Moya, Carrasco, Ant.Martínez, Luis, Floren, Chinchilla, Josemi y José Ángel; medios, David Benito, Ocaña, Pedro Andújar, Soria, David Olmedo, Angel Ramón, Carmona, Cepeda y Ricardo; y delante, Bauti, Miguel A.Ortega, Felipe y Serrano.
En la primera fase, los dos equipos marcharon muy bien, quedando ambos clasificados para las respectivas fases de ascenso. Pero en la segunda fase, el primer equipo tuvo un inicio bastante malo, del que ya no pudo recuperarse, por lo que no se alcanzó el ascenso a categoría nacional. El conjunto de 2ª provincial sí acabó en zona de subir a 1ª, pero no pudo hacerlo mantenerse en ella el primer equipo.