Ook de seizoenen erop bleef Atalanta verrassend meedoen in de bovenste regionen. Atalanta bereikte in het seizoen 2018/19 de finale van de Coppa Italia, die met 0–2 werd verloren van SS Lazio, en eindigde dat seizoen derde in de Serie A, waardoor de club voor het eerst in de historie mocht opdraven in de Champions League. Daar kwam Atalanta in &lt;a href="UEFA%20Champions%20League%202019/20"&gt;2019/20&lt;/a&gt; tot de kwartfinales. Op 12 augustus was Paris Saint-Germain te sterk, hoewel Atalanta tot in de 89ste minuut nog met 1–0 voorstond door een goal van Mario Pasalic. Marquinhos en Eric Maxim Choupo-Moting schoten de Champions League-dromen van Atalanta echter in blessuretijd aan gort. Wel kwalificeerde Atalanta zich dat seizoen opnieuw voor de Champions League, door opnieuw derde te worden, met slechts vijf punten achterstand op kampioen Juventus. Bovendien scoorde Atalanta dat seizoen liefst 98 doelpunten in de Serie A, een record in de clubgeschiedenis. Gómez leverde bovendien in twee seizoenen op rij de meeste assists af in de Serie A (twaalf in 18/19 en zestien in 19/20). Bovendien werd Gómez in 2019/20 verkozen tot de beste middenvelder van de Serie A. In december 2020 ontstond er een ruzie tussen Gómez en trainer Gian Piero Gasperini en kreeg Gómez weinig speeltijd meer, waarna hij wilde vertrekken.