Kirjuta selle paragrahvi jätkamine - Belözoğlu kolis 29. mail 2012 Atlético Madridisse, mis on Euroopa Liiga praegune meister. Ta kirjutas alla kaheaastase lepingule ja sai soojalt vastu kaasmaalase ja keskmängija partner Arda Turanilt. 7. juulil treenis Belözoğlu koos oma uute meeskonnakaaslastega enne Atlético poolt Vicente Calderoni staadionil toimunud allkirjastamise tseremoonial. Ta tegi Atlético debüüdi 1. septembril 2012. aastal UEFA Super Cupis.
Chelsea vastu, astudes viimastel kolmel minutil Radamel Falcao asemel, kelle hattriik aitas Atletico'l 4-1 võita.