Przyznano walkower dla Zielonych i tym samym zdobyli oni tytuł mistrza okręgu Warszawy w 1945 roku.
W następnym sezonie radomianie po raz pierwszy grali w rozgrywkach o mistrzostwo kraju, które rozgrywano systemem pucharowym. Wygrali eliminacje w podokręgu, a następnie w 1/8 finału zwyciężyli Lubliniankę 5:0. W ćwierćfinale ulegli w Łodzi miejscowemu ŁKS-owi 1:3 i odpadli z dalszej rywalizacji.
W latach 1947–1948 szkoleniowcem Radomiaka był Rudolf Vytlačil. 19 lipca 1947 Marian Czachor jako pierwszy piłkarz radomskiego klubu wystąpił w pierwszej reprezentacji Polski w przegranym meczu z Rumunią 1:2.
W 1948 roku reaktywowana została ekstraklasa, a rok później powołano II ligę. Drugoligowy debiut Zieloni zakończyli na trzecim miejscu. W następnych latach Radomiak plasował się na niższych lokatach w lidze. W 1952 roku zajmując ósmą pozycję, spadł do niższej klasy ligowej. Przeprowadzona wtedy reorganizacja rozgrywkowa przyczyniła się do dwudziestodwuletniej gry w III lidze i klasie okręgowej.