El equipo continuó en trayectoria ascendente, logrando disputar la promoción de ascenso a Primera en la campaña 1942-43, camiseta arsenal 2022 23 pero en la temporada siguiente descendió a Tercera División. El equipo debutó en el Grupo B de la Segunda División -equivalente a una Tercera División- del Campeonato de Liga que se puso en marcha aquella misma temporada. En su debut en ella la siguiente temporada, el conjunto vallisoletano realizó una gran campaña, terminando segundo dentro de su grupo y último en la fase final por el ascenso.
