Y le costaría más de lo deseado recuperar la categoría. El club resultó muy perjudicado en lo económico con un importante descenso del número de socios. Desde el punto de vista deportivo, la Real pareció tomar pronto el pulso a la Segunda y en la temporada 1962-63 marchó durante buena parte del campeonato en posiciones de ascenso. Sin embargo, al final quedó relegada a la cuarta posición y se vio obligada a permanecer un año más en la categoría de plata.
De parecida forma se desarrollaron las campañas siguientes. Hubo que esperar a la 1966-67 para conseguir el ansiado ascenso. La Real, de la mano de Andoni Elizondo, no comenzó bien la temporada, manteniéndose en los puestos medios de la tabla. Pero una racha de catorce victorias y una sola derrota en quince partidos le dejó en primera posición antes del último partido en Puertollano.
Aquel 23 de abril de 1967 pasaría a la historia. La Real se jugaba el ascenso frente al Calvo Sotelo en Puertollano. El empate era suficiente pero las cosas no comenzaron bien para el equipo txuri urdin, que comenzó perdiendo con un gol de Argacha en el minuto 40. El mismo jugador en el minuto 50 puso el 2-0 en el marcador pero los realistas no se desmoronaron y dos goles, el primero de Boronat en el minuto 58 y el segundo del debutante Arambarri en el minuto 81, dejaron el marcador en tablas y a la Real en Primera.
Pero esta década no podía concluir sin que los realistas no sufrieran un año más. La temporada de la vuelta a Primera resultó complicada para la Real, que estuvo siempre clasificada en los puestos bajos de la tabla. Finalmente los donostiarras tuvieron que enfrentarse en la promoción al Valladolid. El partido de ida en la ciudad castellana concluyó con victoria realista por 0-1 gracias a un gol de Boronat. El 0-0 en el partido de Atotxa dejó a los txuri urdinen Primera.