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El curso 2002/2003 es de triste recuerdo para la parroquia albiazul, pese a fichar a hombres de la calidad de Dutruel, Abelardo o Luis Helguera, el Alavés sufrió dos importantes reveses: cayó eliminado de la Copa de la UEFA 2002-03 en la 2.ª ronda frente al Beşiktaş JK turco, y descendió a Segunda División tras perder contra el Betis en Mendizorroza. La temporada continuó con Sergije Krešić en el banquillo, cerrándose la Liga con el undécimo puesto y cayendo en segunda ronda de la Copa de la UEFA frente al Spartak de Moscú. Osasuna en octavos, pero volviendo a caer frente al F. C. Barcelona en cuartos. Dos jornadas después, el Alavés consiguió la primera victoria en su regreso a Primera División, ganando al Fútbol Club Barcelona 1-2 en el Camp Nou en un buen partido para los vitorianos. La tradición explica que el propio San Francisco de Asís vino a Barcelona en 1211, para recorrer el Camino de Santiago como peregrino, y se hospedó en un hospital de peregrinos, muy frecuentes en la época, cerca de la Calle del Dormitorio de San Francisco, llamado así desde entonces. Regimiento de la Guardia del dictador Francisco Franco. Cabe destacar la gran actuación de Javi Moreno, determinante en el éxito del Alavés esa temporada tanto en la liga, donde consiguió 33 goles, como en la UEFA.
También recibió el premio a Mejor Afición de Europa 2001 de manos de la UEFA. Alcanzó la final de la Copa de la UEFA donde cayó frente al Liverpool FC (5-4 con gol de oro en la prórroga) el 16 de mayo de 2001 en el Westfalenstadion de Dortmund (Alemania), camiseta retro futbol en el que ya es considerado el mejor partido de la historia de esta competición y uno de los 20 mejores encuentros de toda la historia. Fue invitado a impartir clases y conferencias en universidades y centros superiores de Alemania (Friburgo, Oldemburgh, Saarbrucken, Tubinga, Múnich, Frankfurt, Mainz, Paderborn, Colonia y Dusseldorf) Bélgica, Brasil, Chile, Estados Unidos, Francia, Italia, Polonia y Turquía, entre otros países. Durante las siguientes temporadas, el Alavés oscila entre la 3.ª y 2.ª, destacando el período 1974-1983 en el que se asienta en la Segunda División, con destacables actuaciones en las copas de 1978 y 1979, en las que alcanzaron los cuartos de final.
La temporada 2010/11, año del XC Aniversario del club, tras un arranque de liga inmejorable con 8 partidos invicto, el Alavés se proclamó campeón de invierno de su grupo, siendo además el equipo más goleador de toda la Segunda División B, sin embargo, la buena racha se truncó a mitad de la segunda vuelta, clasificándose finalmente en la 3.ª posición. Tras unas temporadas convulsas, la entidad vasca regresó a la Segunda División el 1 de junio de 2013, venciendo en el partido de vuelta de la eliminatoria de ascenso al Real Jaén Club de Fútbol por 1-0, con gol de Viguera de penalti y tras cosechar un empate a un gol en el de ida disputado en el estadio de La Victoria. En la jornada 14 contra el Girona, con un 2-0 en contra, Ibai Gómez marca un Hat-trick para remontar el partido. ↑ a b Gómez Arostegui. ↑ «Información de la nueva capacidad del estadio ofrecida por el propio club.». Estadio de Balaídos y, una semana más tarde, con un 1-0 en Mendizorroza en la recta final del partido tras un gol de Édgar Méndez. Con varios cambios de técnico, que terminaron con Alberto López como entrenador del primer equipo se logró la permanencia en la categoría de plata en la temporada 2013/2014 en los últimos minutos de la última jornada en un épico partido frente al Real Jaén con gol de Guzmán Casaseca.
No obstante, esa temporada el conjunto albiazul pudo disputar la Copa de 1939, venciendo en octavos al Bilbao Athletic, al Racing de Santander en cuartos, pero cayendo frente al Sevilla C.F. Durante el verano de 2016, el estadio de Mendizorroza fue renovado para afrontar la temporada 2016-17 en La Liga Santander. Una temporada fantástica que terminó en el Estadio de Mendizorroza, una vez confirmado en ascenso, con una fiesta en el terreno de juego en la que Bordalás y algunos jugadores agradecieron a los aficionados su apoyo durante toda la temporada, haciéndoles también protagonistas del ascenso. Tras tres temporadas jugando en la Segunda División de España, en 2016, con José Bordalás como técnico albiazul, el equipo se convirtió matemáticamente en equipo de Primera División en la jornada 41 (penúltima jornada), tras vencer por 2-0 al Numancia en Mendizorroza. Tras el ascenso de 1951 a Segunda, el Alavés disputó de nuevo la Primera División en la temporada 1954/55. Este nuevo ascenso supuso la segunda aventura del Alavés en la máxima categoría del fútbol español durante apenas 2 años, en los que quedó en posiciones 10.ª y 14.ª. En 1954 el Alavés volvería a disputar la Copa del Generalísimo, pero caería en octavos frente al Real Madrid C. F..