En enero de 1963, una llamada del Club le anuncia que debe presentarse inmediatamente para recalar, como cedido, en el Atlético de Madrid. Grosso se dirigió a las oficinas creyendo que era objeto de una broma por parte de algún compañero, pero lo que él consideraba una broma se hizo realidad: el viernes firmaba y el domingo debutaba con el Atlético de Madrid en calidad de cedido.

Extrañamente, el Atlético ocupaba las últimas posiciones, con nueve negativos y una plantilla impresionante, con hombres como Rivilla, Ramiro, Calleja, Glaría, Griffa, Adelardo, Collar, Mendoza..., etcétera. Grosso se incorpora en la segunda vuelta y marca ocho goles, todos ellos decisivos, para lograr los dos puntos en cada partido. Al final, el Atlético se salvó de bajar a Segunda gracias a la aportación de un gran madridista.