Temporada 1970-1971 El objetivo es el ascenso. El club debe realizar refuerzos, ya que solo quedarían nueve jugadores de la anterior temporada. También se intenta contratar un nuevo entrenador, pero finalmente es Enrique Orizaola el que sigue al mando del equipo. La Unión milita en el Grupo II de la Tercera división. El comienzo fue bueno, llegando a ocupar el primer puesto en la cuarta Jornada, pero el equipo se desinfló y acabó en décimo lugar. La directiva pone en marcha la Operación 10.000, que consistía en que cada antiguo socio consiguiera dar de alta a otro nuevo para poder llegar a esa cifra, algo que no se consigue. Orizaola es destituido el 20 de octubre y Heriz ocupa su puesto hasta marzo, momento en el que se hace cargo el secretario técnico, Manuel Soler. La misión de este sería la de acabar de la forma más digna posible, así como conocer y probar jóvenes jugadores de cara a la siguiente campaña. En noviembre de 1970, el presidente pone su cargo en manos de los socios debido a la situación deportiva. José Luis Paniagua López, jugador de la UDS en la década de los 50, es elegido presidente en abril de 1971, introduciendo en la Junta Directiva a otro exjugador, Reyes. Hubo cuantiosas multas del club a los jugadores. Al perder el partido contra el Huesca, los jugadores son multados con 10.000 pesetas (60,10 €). También fueron multados dos jugadores por nocturnidad, con cantidades que oscilaban entre 25.000 pesetas (150,25 €) y 50.000 pesetas (300,5 €). El 5 de mayo de 1971 se juega un partido de clasificación para las Olimpiadas de Múnich en el Estadio Helmántico. 3-0 ganó España a Turquía, en un estadio casi lleno a pesar de los altos precios que impuso la directiva.
Temporada 1971-1972 Temporada marcada por la irregularidad del equipo. A mitad de temporada es destituido Enrique Buqué, a pesar estar en segunda posición a un punto del primero. Su puesto lo ocupó García Verdugo, que continuó con la irregularidad. El equipo sufrió pero finalmente se consiguió el segundo puesto. Durante las últimas jornadas eran constantes los rumores sobre primas a terceros, las polémicas y los incidentes entre aficionados. La promoción fue frente al Racing de Santander. El equipo cántabro no dio opciones a los charros. En la Copa del Generalísimo el equipo salmantino cae contra el Baracaldo. Los terrenos del Calvario que aún poseía la UDS fueron vendidos en diciembre por 19.300.000 pesetas (115.995,3 € aproximadamente). Se hace hueco en el equipo el joven Enrique. En cambio Salazar, se pasa más de media temporada sin jugar debido al servicio militar y a una lesión en el tendón de Aquiles. El jugador Huerta también es víctima de las lesiones.
Temporada 1972-1973 En verano de 1972, José Luis Paniagua contrata a un joven y desconocido entrenador, José Luis García Traid. Se hace una renovación de la plantilla y las incorporaciones darían un excelente resultado: Muñoz, Sánchez Barrios, Lacasa, Robi y Cadarso, además de gente de la cantera salmantina. La primera jornada, la UDS gana en el Helmántico al Arechavaleta por 6-0, resultad que le da el primer puesto en la tabla de su Grupo de Tercera división y que ya no abandonaría hasta el final. La UDS se mantuvo invicta durante más de tres meses y la única derrota fue contra el Moscardó, en la Jornada 15. El equipo consiguió a lo largo de la temporada 82 goles a favor y 23 en contra. La gran temporada tiene repercusiones en los medios de comunicación. A principios de la segunda vuelta, la UDS es el mejor equipo en cuanto a puntos y victorias de las tres categorías nacionales. Chaves, de la misma forma, fue el máximo goleador de todas esas categorías con 29 tantos. El once que habitualmente suaba Traid era: Aguinaga, Néstor, Huerta, Pita, Enrique, Carmelo, Robi, Lacasa, Chaves, Muñoz y Sánchez Barrios. Fue el 29 de abril de 1972 el día que la UDS necesitaba ganar para ser matemáticamente campeón y ascender a Segunda división. El partido era contra el Moscardó, el único equipo que había ganado a la Unión en aquella temporada, pero esta vez la UDS ganó con un contundente 4-0 ante los casi 30.000 aficionados que llenaban el Helmántico. Los equipos que disputaron el Trofeo San Juan de Sahagún fueron el Anderlecht, el Benfica, el Orense y la UDS. Fue el equipo portugués, el Benfica, él se adjudicara dicho torneo. La directiva fichó para la siguiente temporada a Chaves, Sánchez Barrios y Robi, que estaban cedidos por el Real Madrid. También se hacen con el fichaje de Rodri, pero en cambio algunos jugadores, como Néstor, abandonaron el equipo.
Temporada 1973-1974 Bajo la presidencia de José Luis Paniagua López, y con un joven entrenador aragonés, José Luis García Traid, se consigue por primera vez el ascenso a Primera división. A la plantilla base de la anterior temporada se unieron algunos jugadores claves. El equipo se mostró contundente en los encuentros en el Helmántico y mantenía la ilusión al venir las primeras derrotas como visitantes. En la segunda vuelta se empieza a pensar en el milagro. Es en la Jornada 29 el equipo se coloca líder, pero sería el Hércules de Arsenio Iglesias el que bajó de las nubes a los unionistas tras ganar en el Helmántico. El delegado de la UDS, Gabino Sánchez, fue sancionado por cuatro meses por ofender al árbitro andaluz del encuentro contra el Orense que perdió el conjunto charro. De nuevo se polemizó en el siguiente encuentro perdido, de nuevo arbitrado por un colegiado andaluz. La directiva decidió que el equipo se concentrara todos los martes en el hotel de Cuatro Calzadas a falta de cuatro jornadas. La medida tuvo éxito y Chaves recuperó su olfato goleador. La penúltima jornada, el equipo se jugaba las posibilidades de ascenso contra el Betis, que no se jugaba nada. El partido fue en un Helmántico abarrotado, en horario nocturno. El único gol del encuentro llegó en el minuto 32 y fue obra de Sánchez Barrios. Se produjo una invasión de campo incluso antes del pitido final. La alineación por parte de la UDS para aquel partido fue: Aguinaga, Iglesias, Huerta, Moreno, Rodri, Robi, Lacasa, Pita, Galleguillos (Ferrero 76'), Chaves (Muñoz 80') y Sánchez Barrios. Al día siguiente estaba organizada una capea y fueron invitados todos los miembros del equipo bético. El último partido de liga fue intranscendente y al volver, el equipo subió al balcón del Ayuntamiento para festejar el logro deportivo conseguido. Se organizó un partido de celebración contra la selección de Chile y que el equipo charro perdió 1-3. A pesar del éxito deportivo y de un superávit de 8.000.000 pesetas (48.081 € aproximadamente), la Junta Directiva, presidida por José Luis Paniagua, presenta su dimisión y Victoriano Reyes abandona la secretaría técnica. El equipo tenía una deuda de unos 58.000.000 pesetas (348.587 € aproximadamente). En la Copa, el equipo cayó en la segunda eliminatoria contra el Elche. El Trofeo San Juan de Sahagún lo disputaban: Vitoria de Setúbal, Sporting de Gijón, San Lorenzo y UDS. El equipo charro aprovecha para realizar pruebas a jugadores para la siguiente temporada. Fueron descartados por el conjunto unionista Camacho (Real Madrid) y Cardeñosa (Real Valladolid).
Temporada 1974-1975 José Luis García Traid renueva su contrato y forma un equipo sólido y luchador de cara a la primera temporada de la historia del conjunto charro en Primera división. El equipo se refuerza con hombres como D'Alessandro y Rezza, este último tras tres meses de negociaciones con el San Lorenzo de Almagro. El damnificado fue Galleguillos, ya que solo podían tenerse dos licencias Foráneas. La línea defensiva unionista fue la mejor del campeonato, acabando el equipo como el menos goleado, con solo 29 goles en contra. 8 de septiembre de 1974: Primer partido del equipo en la Primera división y primer gol de la UDS en dicha categoría, obra de Álvarez H. en el encuentro UD Salamanca 2 - Elche CF 0 de la Jornada 1. La UDS consigue en la tercera Jornada un 0-0 contra el Real Madrid de Vicente Del Bosque, Pirri, Santillana... Se consiguió la mayor recaudación de la historia hasta el momento: 5.615.000 pesetas (33.747 € aproximadamente). El siguiente partido en el Helmántico, contra el Athletic Club, fue el primero retransmitido por televisión del equipo charro en su historia. El partido, ofrecido en directo por La Primera para toda España, acabó 0-0. El valencianista Víctor es cedido al conjunto unionista debido a la dificultad para hacer goles. Este acabaría siendo el máximo goleador del equipo salmantino. La visita del FC Barcelona fue lo más polémico de la temporada. El estadio se llenó y cedió una valla del Fondo Norte, lo que hizo que los aficionados tuvieran que cambiar de zona. Los charros ganaron el encuentro 1-0 con gol de Álvarez y en el túnel de vestuarios, el central barcelonista Gallego, insultó al colegiado. Este fue sancionado con tres partidos, aunque posteriormente le fueron perdonados por la Federación. Fue un encuentro violento, y la prensa catalana hizo eco de este hecho, con varios titulares criticando al público charro. Los resultados positivos hicieron soñar con la clasificación para la UEFA, pero la derrota contra el Hércules hicieron que las posibilidades disminuyeran. Gracias a los buenos resultados, el equipo acabó séptimo, a tan solo un punto de ese sueño. Sánchez Barrios y Robi fueron convocados por el Kubala. Ambos jugaron el encuentro que jugó España contra Alemania. Los españoles se impusieron por 3-2 y Sánchez Barrios destacó al dar dos asistencias de gol. En la Copa del Generalísimo, la Unión cayó en primera ronda contra el Barcelona Atlético. 15 de abril de 1975: Francisco Cosme Maza sustituye a José Luis Paniagua en la presidencia y se convierte en el presidente número 25 de la historia del club. Paniagua, que cumplió los cuatro años de mandato, había nombrado a Cosme Maza, presidente del Salmantino, vicepresidente primero de la UDS con la intención de hacer una transición natural. A pesar de que, legalmente, el cambio no se hizo hasta esa fecha, realmente, ya había tomado posesión del cargo el día 21 de marzo. Los socios y abonados del club llegaron a los 12.000. Se crea una nueva categoría para los que no había sido socios en la categoría de plata. Estos debían pagar un extra y permanecer tres años para poder ser socios. Los precios de los abonos oscilaban entre 2.500 pesetas (15,05 € aproximadamente) y 6500 pesetas (39,06 €). El presupuesto para esta temporada fue 50.320.000 pesetas (354.597 €) de los cuales unos doce millones (72.121 € aproximadamente) fueron destinados a fichajes. A pesar de estas cifras el club tenía un déficit de 59 millones de pesetas (354.597 €). 14 de enero de 1975: La cubierta del Helmántico no soporta el fuerte aire y se viene abajo dos días antes de un encuentro contra el Real Betis Los tres partidos televisados de la UDS durante esta campaña acabaron en empate.
Temporada 1975-1976 Se mantiene la base de la temporada anterior, aunque es baja Sánchez Barrios, fichado por el Real Madrid. No son demasiado acertadas las nuevas incorporaciones, salvo el fichaje de Ameijenda. El equipo consigue el objetivo de permanecer en Primera división. A final de temporada es el segundo equipo menos goleador, pero también es el segundo menos goleado. La primera jornada del equipo fue televisada. La UDS vence al Athletic Club por 2-0 y es Álvarez, otra vez, el encargado de estrenar el marcador charro en la nueva temporada. El partido en casa contra el Real Madrid benefició de nuevo a las arcas del club. El partido acabó con 0-0 como resultado y se tuvo una recaudación de 9 millones de pesetas (54.091 €). 25 de enero de 1976: Gol número 50 en Primera, obra de Robi en el encuentro UD Salamanca 2 - FC Barcelona 0 de la Jornada 19.