W kolejnym sezonie gracze Atlético zajęli dziewiąte miejsce w drugiej lidze, a po przyjściu do zespołu trenera Carlosa Bustosa zanotowali bardzo słaby sezon Clausura 2016 w Ascenso MX (piętnasta, przedostatnia lokata), równocześnie docierając jednak do półfinału pucharu Meksyku (Copa MX). Bezpośrednio po tym, w kwietniu 2016, wobec braku awansu do najwyższej klasy rozgrywkowej i nikłego wsparcia ze strony kibiców i lokalnych władz, prezes Payán Latuff zdecydował się przenieść licencję klubu do innego miasta i zmienić jego nazwę. Działania te nie przyniosły jednak spodziewanego zainteresowania, wobec czego w maju 2016 ogłoszono wycofanie zespołu z rozgrywek drugiej ligi i rozwiązanie go.
W marcu 2017 władze hiszpańskiego klubu Atlético Madryt ogłosiły, iż nabyły od Payána Latuffa 50% udziałów w klubie, reaktywując tym samym jego działalność po niecałym roku przerwy. Madrycki klub zobowiązał się do wprowadzenia do struktur organizacyjnych Atlético San Luis swoich metod zarządzania oraz realizacji projektu ośrodka treningowego.