I 2002 rykket Atletico Madrid opp igjen til spansk første divisjon. Det første året i toppdivisjonen scoret Torres 13 mål. I juli spilte han i EM for U19-lag i Norge, en turnering Spania vant, og der ble Torres turneringens toppscorer og kåret til mesterskapets beste spiller. Det var etter dette folk begynte å få øynene opp for «El Niño». Den tidligere storspilleren Diego Maradona spådde Fernando Torres en stor karriere, som han altså har fått i Liverpool FC. Fernando Torres og Cristiano Ronaldo var favoritter til å vinne kåringen Ballon d'Or for 2008. Torres var også fast straffeskytter på laget, men brente hele syv av de femten straffene han tok i løpet av årene han holdt til i Madrid.