انضم المهاجم إلى أتلتيكو مدريد عام 2014، وقضى 9 مواسم مع "الأتلتي"، ممتدة على فترتين، ويُعدّ هداف الفريق التاريخي برصيد 197 هدفاً، متجاوزاً الرقم القياسي الذي يحمله لويس أراغونيس 173 هدفاً.

ويعد اللاعب ثامن أكثر اللاعبين مشاركة في المباريات 442، وثالث لاعب غير إسباني في القائمة، خلف زميليه يان أوبلاك وأنخيل كوريا.

وفاز غريزمان بكأس السوبر الإسباني مرة واحدة 2014، وكأس السوبر الأوروبي مرة واحدة 2018، والدوري الأوروبي مرة واحدة 2018.