L'[[8 luglio]] [[2010]] firma un contratto quadriennale con la società bergamasca.<ref>{{cita web|url=http://www.ecodibergamo.it/stories/Sport/142732_ufficiale_ardemagni_ha_firmato__nerazzurro._contratto_di_4_anni/|titolo=Ufficiale: Ardemagni ha firmato È nerazzurro. Contratto di 4 anni|editore:ecodibergamo.it|data=08-07-2010}}</ref>
Segna il primo gol con la casacca nerazzurra il [[14 agosto]], in [[Coppa Italia]] contro il [[Foligno Calcio|Foligno]], nella prima uscita stagionale ufficiale della squadra<ref>{{cita web|url=http://www.atalanta.it/atalanta/news.do?dispatch=read&id=1982|titolo=PER CAPELLI GOL DI TACCO,PER ARDEMAGNI GOL CON DEDICA|editore=atalanta.it}}</ref>. Per la prima rete in campionato si deve aspettare quasi due mesi, più precisamente alla settima giornata, quando segna il gol del momentaneo 1-0 contro il [[Sassuolo Calcio|Sassuolo]] sfruttando un assist del capitano [[Cristiano Doni|Doni]]<ref>{{cita web|url=http://www.atalanta.it/atalanta/news.do?dispatch=read&id=2165|titolo=MATTEO ARDEMAGNI:"FINALMENTE E' ARRIVATO IL GOL"|editore=atalanta.it}}</ref>. Nonostante il ritorno al gol, il giocatore non riesce a riconfermarsi sui buoni livelli della stagione passata e, a causa anche di un infortunio, viene surclassato nelle gerarchie dell'attacco orobico. Per trovare continuità, il [[27 gennaio]] [[2011]] passa al [[Padova Calcio|Padova]] alla ricerca di un attaccante dopo l'infortunio di [[Davide Succi|Succi]]<ref>{{cita news|url=http://www.padovacalcio.it/dettaglio-news.php?id=3664|titolo=Matteo Ardemagni in biancoscudato|pubblicazione=www.padovacalcio.it|giorno=27|mese=01|anno=2011}}</ref>. La formula è quella del prestito con diritto di riscatto per la comproprietà fissato a 1,9 milioni di euro<ref>{{cita news|url=http://corrieredelveneto.corriere.it/veneto/notizie/sport/2011/27-gennaio-2011/padova-fuochi-d-artificio-bomber-sara-ardemagni-181339136999.shtml|titolo=Padova, i fuochi d’artificio Il bomber sarà Ardemagni|pubblicazione=www.corrieredelveneto.it|giorno=27|mese=01|anno=2011}}</ref>.
===Padova===
IlPer trovare continuità, il [[1927 gennaio]] [[Marzo2011]] passa al [[Calcio Padova|Padova]] alla ricerca di un attaccante dopo l'infortunio di [[Davide Succi|Succi]]<ref>{{cita news|url=http://www.padovacalcio.it/dettaglio-news.php?id=3664|titolo=Matteo Ardemagni in biancoscudato|pubblicazione=www.padovacalcio.it|giorno=27|mese=01|anno=2011}}</ref>. La formula è quella del prestito con diritto di riscatto per la comproprietà fissato a 1,9 milioni di euro<ref>{{cita news|url=http://corrieredelveneto.corriere.it/veneto/notizie/sport/2011/27-gennaio-2011/padova-fuochi-d-artificio-bomber-sara-ardemagni-181339136999.shtml|titolo=Padova, i fuochi d’artificio Il bomber sarà Ardemagni|pubblicazione=www.corrieredelveneto.it|giorno=27|mese=01|anno=2011}}</ref>. Debutta il [[29 gennaio]] nella partita contro il [[Modena Football Club|Modena]]. Il [[19 marzo]] segna i primi gol con la maglia biancorossabiancoscudata siglando una doppietta contro il [[Delfino Pescara 1936|Pescara]]<ref>{{cita news|url=http://www.padovacalcio.it/dettaglio-news.php?id=3772&page=1|titolo=Pescara-Padova 0-2|pubblicazione=padovaclacio.it|giorno=19|mese=01|anno=2011}}</ref>.
