W 1955 zespół zajął 1. miejsce w lidze międzywojewódzkiej awansował do rozgrywek o awans do II ligi. Zdobył w nich drugie miejsce i po meczu barażowym 20 listopada 1955 w Lublinie przeciwko Bzurze Chodaków (3:1), dzięki 3 bramkom Helmuta Tobolika, awansował do II ligi. W kolejnym sezonie po wielu trudach zespołowi udało się utrzymać (ostatecznie zajął 11. miejsce wśród 14 zespołów). Został także rozegrany pierwszy mecz z zagranicznym pierwszoligowcem Tatranem Prešov (Słowacja) (0:0).
W sezonie 1957 mielecki zespół był bardzo blisko pierwszego awansu do I ligi. M.in. dzięki zatrudnieniu znanego trenera Michała Matyasa Stal została wicemistrzem II ligi ustępując jedynie Cracovii, do awansu zabrakło trzech punktów. W następnych sezonach Stal nadal nie potrafiła awansować zajmując kolejno 3. i 6. miejsce.
1960–1967 – pierwszy raz w I lidze Pierwszy mecz w I lidze. 19 marca 1961, stadion Stali Stal Mielec – ŁKS Łódź 1:1 gol dla Stali: 30' Helmut Tobolik