Na trzeci awans klub czekał jeden sezon. W rozgrywkach 1999/2000 w ekstraklasie wystartowała jako KS Petro Płock i pierwszy raz w historii nie spadła do drugiej ligi. W kolejnym sezonie grała już pod inną nazwą Orlen Płock, zmieniła też klubowe barwy na biało-czerwone. Nie pomogło to zespołowi, który znowu pożegnał się z pierwszą ligą.
W czerwcu 2002 roku drużyna prowadzona wówczas przez Mieczysława Broniszewskiego ponownie awansowała do polskiej ekstraklasy. Przed sezonem 2002/2003 przywrócono dawną nazwę Wisła Płock i tradycyjne biało-niebieskie barwy. Najpierw płocczanie zajęli w lidze dziesiąte miejsce, rok później piąte, a w rozgrywkach 2004/2005 czwarte i jest to najlepszy wynik w historii klubu. Ponadto grali w finale Pucharu Polski i zadebiutowali w europejskich rozgrywkach.