Come all'andata così nel girone di ritorno la sfida tra Atalanta e Roma si è conclusa sul risultato di 3-3. Ma se il 27 agosto, all'Olimpico, erano stati i giallorossi a rimontare l'iniziale 1-3, questa volta sono stati i bergamaschi a trovare il pareggio dopo un iniziale svantaggio di 0-3. Questa è solo la seconda volta che la squadra nerazzurra recupera tre gol da situazione di svantaggio in Serie A: la prima volta accadde nel 1992 contro il Foggia.
Ad aprire le marcature ci ha pensato Edin Dzeko al 3' di gioco insaccando la palla in rete dopo il bell'assist di petto di Zaniolo. Sarà poi lo stesso centravanti bosniaco, grazie al passaggio vincente di Nzonzi, a trovare al 33' il raddoppio giallorosso. Così facendo il 'cigno di Sarajevo' ha quindi realizzato due reti con i primi quattro tiri effettuati contro l'Atalanta: tanti gol quanti quelli realizzati con le precedenti 68 conclusioni in Serie A. Inoltre Dzeko ha segnato tre gol e fornito un assist nelle ultime tre gare di campionato contro la Dea. La terza rete giallorossa è arrivata al 40' e porta la firma di El Shaarawy: era da settembre scorso, nella gara contro il Frosinone vinta per 4-0, che la Roma non segnava tre gol nei primi 45' minuti di gioco in Serie A.
Nella ripresa sembrerebbe che la squadra di Di Francesco abbia spento la luce. È stata spettatrice della rimonta nerazzurra prima con il gol di Castagne (giunto in realtà poco prima della fine del primo tempo), poi con quello dell'ex di turno Toloi e infine con quello di Zapata, facendosi così perdonare del rigore sbagliato pochi secondi prima. Nel secondo tempo i capitolini non hanno tentato nemmeno un tiro in porta: non capitava dal derby del 2011 contro la Lazio terminato sul risultato di 2-1 a favore dei bianconcelesti.