ในต้นปี ค.ศ. 2015 ตอร์เรสได้กลับคืนสู่อัตเลติโกเดมาดริด ในลาลิกา ของสเปนอีกครั้ง ซึ่งเป็นสโมสรดั้งเดิมของตัวเอง พร้อมกับสวมเสื้อหมายเลข 19 ด้วยสัญญายืมตัว 1 ปีครึ่ง โดยสัญญาจะสิ้นสุดลงเมื่อสิ้นสุดฤดูกาล 2015-16 [3]

ตอร์เรสได้ลงเล่นในรายการโกปาเดลเรย์รอบ 16 ทีมสุดท้าย ที่อัตเลติโกเดมาดริด พบกับ เรอัลมาดริด นัดที่ 2 ที่สนามซานเตียโก เบร์นาเบว โดยลงเล่นแทน มารีออ มันจูคิช และตอร์เรสก็ช่วยยิงประตูให้ทีมได้ถึง 2 ลูกในนาทีที่ 1 และนาทีที่ 46 เมื่อจบการแข่งขันเสมอกันไป 2-2 แต่ผลการแข่งขันโดยรวม เรอัลมาดริดแพ้ไป 2-4 [7]