Lasciata Venezia, per la stagione 1963-1964 si accasa all'Atalanta, in Serie A. Arriva a Bergamo con la fama di ottimo preparatore atletico, e fa il suo esordio sulla panchina dei neroazzurri il 4 settembre 1963 nella partita di Coppa delle Coppe vinta per 2-0 in casa contro lo Sporting Lisbona; inizia con una vittoria (un 3-0 casalingo contro il Catania con doppietta di Domenghini e gol di Magistrelli, il 14 settembre 1963) anche il campionato, anche se nelle settimane successive il rendimento della squadra inizia a calare: arrivano infatti tre sconfitte consecutive, in campionato contro Fiorentina (4-0) e Bologna (2-0) ed in Coppa delle Coppe nella partita di ritorno a Lisbona (3-1), nella quale l'Atalanta gioca 85 minuti in inferiorità numerica con il centravanti Calvanese subentrato in porta all'infortunato Pizzaballa. Dopo due vittorie consecutive in casa contro Roma (1-0) e Messina (3-0), il 14 ottobre 1963 la squadra viene eliminata dalla Coppa delle Coppe: complice il regolamento dell'epoca, infatti, il risultato della doppia sfida con lo Sporting (2-0 a Bergamo e 3-1 per i portoghesi al ritorno) rendeva necessaria una partita di spareggio per determinare la squadra qualificata ai quarti di finale della competizione. La gara, giocata a Barcellona, vede il successo per 3-1 dopo i tempi supplementari dello Sporting, che successivamente si aggiudicherà il trofeo.