Simeone je madridsko zasedbo, v kateri pomembno vlogo igra vratar Jan Oblak, prevzel leta 2011 in jo popeljal na pot največjih uspehov v zgodovini kluba. Med drugim so atleti s Simeonejem na trenerski klopi sezono 2013/14 končali z osvojeno lovoriko prvakov španske La Lige, prvega v 18 letih. Atletico je s Simeonejem leta 2012 osvojil naslov prvakov Evropske lige in Uefin superpokal, v Španiji pa španski pokal Copa del Rey (2013) in španski superpokal (2014). Svoje varovance je dvakrat popeljal v finale Lige prvakov, a je bil obakrat (2014, 2016) Real uspešnejši.

S podaljšanjem pogodbe je tudi konec številnih ugibanj o prihodnosti cenjenega stratega, ki so ga povezovali z odhodom v milanski Inter ali celo s prevzemom selektorskega mesta v argentinski reprezentanci. Z vodstvom kluba se je že marca 2015 načelno dogovoril, da bo ekipo vodil vse do konca sezone 2019/20, vendar pa si je takrat v dogovoru izboril možnost prekinitve pogodbe po dveh letih. Te možnosti ni izkoristil in je s klubom podaljšal sodelovanje, s čimer bo postal trener z najdaljšim stažem v La Ligi.