Il 12 luglio 2018 si trasferisce all'{{Calcio Atalanta|N}} dalla Sampdoria, in prestito biennale per 12 milioni di euro con diritto di riscatto fissato ad altri 14 milioni,perdi uneuro (totale 26 milioni di euro)<ref>{{Cita news|url=https://www.tuttomercatoweb.com/serie-a/ufficiale-sampdoria-duvan-zapata-passa-all-atalanta-1133600|titolo=UFFICIALE: Sampdoria, Duvan Zapata passa all'Atalanta - TUTTOmercatoWEB.com|accesso=12 luglio 2018}}</ref>:. quelloQuello di Zapata è un trasferimento record per l'Atalanta, dal momento che il giocatore colombiano, comprendendo la cifra per l'eventuale riscatto, diventerebbe l'acquisto più costoso di sempre della società bergamasca, superando [[Marten de Roon]]<ref>{{Cita news|url=https://www.tuttomercatoweb.com/serie-a/atalanta-colpaccio-duvan-zapata-polverizzati-tutti-i-record-1133578|titolo=Atalanta, colpaccio Duvan Zapata: polverizzati tutti i record - TUTTOmercatoWEB.com|accesso=12 luglio 2018}}</ref>. Fa il suo esordio con i bergamaschi il 26 luglio 2018, subentrando dalla panchina nella partita casalinga del secondo turno preliminare di [[UEFA Europa League 2018-2019|Europa League]] pareggiata per 2-2 contro i bosniaci del {{Calcio Sarajevo|N}}. Realizza invece il suo primo gol con gli orobici il successivo 9 agosto, nella sfida del terzo turno preliminare vinta per 4-1 sul campo degli israeliani dell'{{Calcio Hapoel Haifa|N}}; la sua prima rete in [[Serie A]] con i bergamaschi arriva invece nei minuti finali della partita del 4 novembre, vinta per 2-1 sul campo del {{Calcio Bologna|N}}, nella quale Zapata realizza la rete della vittoria. Il 9 dicembre decide la trasferta in casa dell'ex Udinese (1-3) con la sua prima tripletta in serieSerie A<ref>{{Cita web|url=https://www.ecodibergamo.it/stories/Sport/zapata-tripletta-da-recordre-dei-bomber-colombiani-in-serie-a_1296612_11/|titolo=Zapata, tripletta da record Re dei bomber colombiani in serie A|sito=www.ecodibergamo.it|lingua=it|accesso=2018-12-10}}</ref>.
