Pendant neuf ans, l'OL n'aura fait que vivoter, à l'exception de deux demi-finales de coupe de France en 1955 et 1956. Des talents émergent, Bonvin d'abord, futur international, puis Schultz, Lerond, Gardon ou Sabathier. En 1959, Lyon élimine le grand Reims en huitième de finale de la Coupe. En 1963, l'équipe se classe cinquième en championnat et atteint la finale de la coupe de France (battue par Monaco qui réalisera le doublé) annonçant la grande la grande équipe de 1964.
Façonnée par le méthodique Lucien Jasseron, qui avait gagné la Coupe avec un club de D2 (Le Havre, exploit resté unique à ce jour), elle remporte la coupe face à Bordeaux (2-0 à Colombes), grâce à un doublé de son buteur Nestor Combin en première mi-temps. L'OL termine quatrième en championnat et manque d'un rien la finale de la coupe des Vainqueurs de coupe.
En demi-finale contre le Sporting, l'OL cède sur un match d'appui disputé à Madrid, sans Combin suspendu (0-1), après deux nuls, 0-0 à Gerland et 1-1 au Portugal. Avec la règle du but à l'extérieur qui ne sera adoptée qu'en 1970, Jean Djorkaeff et les siens auraient affronté le MTK Budapest en finale...
Cette équipe de 1964, très forte sur toutes ses lignes, bâtit ses succès avec l'international Marcel Aubour dans les buts, Jean Djorkaeff en défense, et surtout le meneur excentré sur la gauche Angel Rambert, à la distribution pour le buteur Nestor Combin et le jeune Fleury Di Nallo.
Marcel AUBOUR l'un des meilleurs gardiens de l'O.L. 1964 Bordeaux/Lyon
Promise à un destin plus glorieux, l'équipe perd ensuite ses meilleurs joueurs (Combin part à la Juventus, Djorkaeff à Marseille et Aubour à Nice, Dumas se blesse), ne conserve que Di Nallo et Rambert, et redevient terriblement ordinaire en championnat.
Tout juste assuré de continuer son Histoire en D1 à l'issue de la saison 1966-67 (15e), l'OL remporte la même saison une Coupe de France un peu miraculeuse grâce à une mosaïque de joueurs du cru (dont le jeune attaquant Nouzaret), de seconds couteaux arrachés aux championnats amateurs (le gardien Zewulko, le défenseur Glyzinski) sur laquelle sont venus se greffer le Lorrain Rocco, le Luxembourgeois Kuffer, le buteur sedanais Perrin et le Niçois d'origine algérienne Maison, resté dans l'Histoire pour avoir dégagé un ballon dans les bras du général de Gaulle, pendant la finale face à Sochaux (3-1). En demi-finale, Lyon avait éliminé Angoulême... à pile ou face, à l'issue d'un troisième match nul consécutif !
En 1968, Lyon élimine Tottenham en coupe d'Europe mais bute en quart contre Hambourg. L'Olympique lyonnais en restera là jusqu'à ce que le président Rochet et son beau-frère Forest, qui dirigeront le club entre 1965 et 1977, récoltent les fruits d'une judicieuse politique de jeunes talents