Последвали 5 години във втора дивизия, през което време тимът достигнал до финал за Купата – 1960г. Както и в предходния си финал (1948г.), според оценките на централната преса, отборът бил подкрепян в София от около 5000 свои привърженици. В сезона 1960/61г. Локомотив се завърнал в “А” РФГ, където през сезон 1968/69г. спечелил за първи път медали – бронзови. През 1972/73г. тимът бил вицешампион, а през следващото първенство отново спечелил бронз. През 1971г. изиграл петия си финал за Купата – който отново бил неуспешен!
В сезона 1979/80г. Локомотив за втори път в историята си изпаднал в “Б” РФГ, където прекарал три години. В две от тях – 1982г. и 1983г., тимът достигал до финали за Купата, като най-сетне, при седмия си опит успял да я спечели!
Според данните от пресата, във финалния мач на 1 юни 1983г., изиграл се на Националния стадион в София, Локомотив Пловдив бил подкрепян от над 15 000 свои привърженици!Още същия сезон, обаче, тимът отпада в “Б” РФГ, моментално завръщайки се в елита (1984/85г.).
През 1991/92г. Локомотив печели бронзовите медали, а през 1998/99г. изпада за две години в “Б” РФГ, откъдето се завръща в елита по административен път посредством лиценза на кюстендилския Велбъжд. Сезонът 2003/04г. донася първата шампионска титла в историята на Локомотив Пловдив – тя се отпразнува по безпрецедентен за България начин: с тържествено шествие на привържениците от клубния стадион до Централния площад, където пред 40 000 души бива вдигната Шампионската купа! Разбира се, площадът, на който се разиграва този празник, съставлява неизменна част от ІV-ти пловдивски район.
Лятото на 2004г. добавя в клубната витрина и Суперкупа на България. През следващия сезон Локомотив Пловдив за четвърти път става бронзов медалист от първенствата на елитната група.