En 1980 O´Higgins lograría su más destacada participación internacional, por segundo año consecutivo iba a la Copa Libertadores, y por diferencia de goles supera a Cerro Porteño, Sol de América y Colo Colo en la fase de grupos, anotándose un triunfo de 4 a 1 como visitante en Paraguay ante Sol de América. En semifinales se mide ante Olimpia, campeón de la copa el año anterior y Nacional que se adjudicaría el torneo ese año, derrotas de 1 a 0 en el estadio Nacional de Santiago y de 2 a 0 en Montevideo y Asunción sellan la suerte Celeste en 1980.
Tras 4 años O´Higgins volvería a competir en el torneo de los mejores equipos de Sudamérica en 1984, pero esta vez la Celeste tuvo una desastrosa campaña con 5 derrotas y un empate, ante Universidad Católica, y los cuadros bolivianos, Blooming y Bolívar.
Luego de la última participación en la copa, O´Higgins cae el año 1985 a segunda división. El año 1986 se arma un plantel de "estrellas" para volver a primera, pero no se cumplió el objetivo y la Celeste por primera vez en la historia debería jugar 2 años consecutivos en segunda división. Pero el 87 se llega a la liguilla de promoción en una angustiosa final en Talca contra Lota Schwager con un estadio repleto de Celestes, Atilio Marchioni pone el empate para O´Higgins y la Celeste volvía a Primera desatando una de las celebraciones más recordadas por el pueblo Celeste.
En 1988 se decide entregar el equipo al técnico, Juan Carlos Gangas, quien tuvo un pésimo comienzo de temporada ganándose la apatía de la hinchada Celeste, la dirigencia despide a Gangas, y trae a un técnico con pasado Celeste, desde la octava región llega Nelson Acosta, quien realiza una gran campaña y logra zafar de descenso luego de triunfar en la liguilla del descenso ante Arica y Temuco.
En 1989 O´Higgins vuelve a pelear en el torneo, mirando más de cerca las posiciones de avanzada que el temido descenso, un sexto lugar sería el augurio de mejores tiempos con el calvo estratega.
