En la temporada 81-82 la Real revalidaba el título de campeón de Liga tras imponerse por 2-1 al Athletic en el último partido celebrado en Atotxa lo que le abría las puertas a una nueva participación en la Copa de Europa.
Había temor al resultado del sorteo de la primera eliminatoria ya que la Real corría el riesgo de quedar emparejada con alguno de los cabezas de serie pero el bombo fue benévolo emparejando a los realistas con el Vikingur islandés.
El flojo nivel del fútbol islandés convertía a la real en clara favorita y el único riesgo residía en que el equipo nórdico llegaría a la eliminatoria más rodado. En la ida, disputada en Rejkyavic, la Real no jugó un gran partido pero dejó encarrilado el pase a la siguiente ronda gracias a un gol de Satrustegui.
El partido de vuelta empezó frenético con un gol de los islandeses en el minuto 1 y el empate de Uralde apenas un minuto más tarde. Dos nuevos goles de Uralde y Satrustegui abrieron brecha en el marcador y decidieron la eliminatoria aunque los islandeses harían el segundo gol a falta de 20 minutos. Pocos sospechaban en aquellos momentos que la Real acababa de escribir la primera página de su mejor participación europea.
El sorteo de la segunda ronda emparejó a la Real con un histórico del fútbol europeo: el Celtic de Glasgow. Los escoceses habían eliminado en primera ronda al Ajax de Amsterdam tras empatar a 2 en Glasgow y dar la sorpresa en el partido de vuelta al imponerse por 1-2.
La ida se jugó en Atotxa el 20 de octubre y, pese a que los escoceses controlaron el juego durante buena parte del partido, la Real fue mucho más eficaz y logró una valiosísima renta de cara al choque de vuelta gracias a los goles de Satrustegui e Uralde, ambos en los últimos 15 minutos del partido.
Pese a la considerable ventaja, la Real no quería relajarse de cara al partido de vuelta ya que el Celtic había demostrado ser un rival muy peligroso e iba a contar con el respaldo de más de 60000 aficionados acostumbrados a convertir Celtic Park en un infierno para sus rivales.
Sin embargo, la Real no se dejó amedrentar y recuperando su mejor nivel de juego realizó un gran partido. En el minuto 25 un magnifico gol de cabeza de Uralde daba ventaja a la Real dejando la eliminatoria prácticamente sentenciada ya que los escoceses necesitaban 4 goles para lograr la clasificación.
El Celtic mostró su espíritu e intentó en todo momento la proeza. El gol del empate llegó al filo del descanso, obra de McLeod, y en el minuto 83 el mismo jugador daba al menos el consuelo de la victoria. Como anécdota, aunque no llegó a jugar, en las filas del Celtic figuraba David Moyes, futuro entrenador de la Real.
En cuartos de final la Real quedó emparejada con el Sporting Club de Lisboa. El campeón portugués se había deshecho en primera ronda del Dinamo Zagreb tras perder 1-0 en la capital croata y golear 3-0 en la vuelta. Su rival en octavos había sido un viejo conocido de la Real, el CSKA Sofía, al que había eliminado por el doble valor de los goles en campo contrario tras empatar a 2 en Sofía y a 0 en Lisboa.
La ida se disputó en Lisboa el 2 de marzo. La Real controló el partido, aunque le faltó presencia y mordiente en ataque. Cuando parecía que el choque iba a acabar con el empate inicial, Lito dio la victoria a los lisboetas cuando apenas faltaban 2 minutos para llegar al final.
El partido de vuelta, disputado el 16 de marzo, fue uno de los mejores que ha jugado la real en competiciones europeas. Los txuri urdin, pletóricos de ambición y juego y apoyados por un Atotxa abarrotado, se lanzaron desde el primer minuto a por el gol que igualara la eliminatoria pero el Sporting, con un gran trabajo defensivo, frustró los ataques locales hasta que, en el minuto 41, una falta indirecta dentro del área lisboeta fue tocada por López Ufarte para que el remate de Larrañaga se alojara en la meta defendida por Meszaros.
En la segunda parte la Real mejoró aún más su actuación creando numerosas ocasiones hasta que, a falta de 22 minutos una gran jugada de Zamora fue rematada por Bakero. La Real había culminado la remontada, pero hubo que sufrir hasta el final ya que un gol del Sporting hubiera clasificado a los portugueses. Sin embargo, la Real supo mantener la puerta a cero y lograr, por primera vez en su historia, clasificarse para una semifinal europea.
En el bombo de Zurich a la Real le aguardaban el poderoso Hamburgo alemán, la Juventus italiana, con sus filas repletas de los recientes campeones del Mundo y el, a priori más débil, Widzew Lodz polaco. Finalmente, el rival sería el Hamburgo. En el equipo alemán figuraban jugadores como Kaltz, Rolff, Jakobs, Magath o el gigantón Hrubesch. En su trayectoria en la competicion había dejado en la cuneta al Dinamo Berlín, al Olympiakos y, en cuartos de final, al Dinamo de Kiev.
El 6 de abril de 1983 Atotxa acogía uno de los partidos más importantes de su historia. Con un lleno absoluto y las cámaras de televisión de testigo la Real afrontaba uno de los partidos más complicados de su corta historia en Europa.
Los alemanes demostraron desde el primer momento su fortaleza y poderío siendo superiores durante una buena parte del partido. Fruto de este dominio llegó el gol de Rolff, ya en la segunda parte, al rematar de forma impecable un centro de Hutwig y poco después Hrubesch estuvo a punto de lograr el segundo con un gran remate de cabeza que hizo temblar la portería de Arconada tras estrellarse en el poste. Sin embargo, en aquellos minutos la Real había conseguido equilibrar un poco la contienda y tuvo el premio del gol de Gajate al aprovechar un barullo tras el lanzamiento de un córner. El partido acababa con un empate que permitía albergar alguna esperanza de cara a la vuelta.
La Real viajaba a Hamburgo el día 20, el ambiente en la ciudad alemana era de total optimismo y los alemanes ya estaban pensando en una hipotética final contra la Juventus que se había impuesto 2-0 en la ida de la otra semifinal. El partido contra la Real aparecía como un trámite ya que el partido de Atotxa había dejado entre los jugadores del Hamburgo una sensación de clara superioridad.
La Real saltó al césped del Volksparkstadion con las ideas claras, frenar las ofensivas alemanas e intentar aprovechar alguna opción al contraataque. En la primera parte el Hamburgo dominó claramente, pero sin crear ocasiones claras mientras que la real rozó el gol en el minuto 44 en una contra finalizada por Larrañaga que salió fuera por poco.
En la segunda parte la Real equilibró el partido, jugando de poder a poder al Hamburgo, hasta que en el minuto 76, en uno de los escasos errores defensivos de la Real, Jakobs lograba adelantar a los alemanes. El partido, y la eliminatoria, parecían decididos, pero en un contragolpe perfectamente llevado por la Real, Bakero pasaba a Diego que, con un gran remate, igualaba la eliminatoria.
Todo parecía posible en aquel momento, con una Real crecida y un Hamburgo al que, de repente, le entraron las dudas, pero entonces surgió la figura del árbitro, el suizo Galler, que dio una inestimable ayuda a los locales al dar validez a un gol de Von Heesen logrado en flagrante fuera de juego. Quedaban aun unos minutos para soñar con el gol que abriera las puertas de la final a la Real pero los alemanes supieron mantener el resultado.
Una equivocada decisión arbitral había privado a la Real de obtener la gloria de la clasificación para la final, pero el equipo si consiguió, al menos, dejar en Europa muestra de su gran nivel.
El Hamburgo acabaría siendo campeón tras vencer en la final a la Juventus.