La réelle remontée de ATi vint tout d'abord de sa Radeon 8500, lancée à la rentrée 2001. Cette carte, très performante et rivalisant sans peine avec la GeForce3 de son éternel concurrent, connut néanmoins un succès mitigé en raison encore une fois de ses drivers. Ensuite, ATi laissa le champ libre à nVidia durant la première partie de l'année 2002, laissant la firme au caméléon sortir la GeForce4, simple évolution de la version 3. À l'inverse de son concurrent, ATi a développé, en collaboration avec Microsoft, un tout nouveau processeur graphique, reposant sur une architecture inédite et tirant entièrement parti de la dernière version de DirectX, DirectX 9. Ce GPU, dont le nom de code était R300, fut lancé à la rentrée 2002, sur la fort connue 9700 Pro. Cette puce écrasa totalement les GeForce4 de son concurrent direct, autant en termes de performances que de fonctionnalités, et, avec le recul, on peut affirmer que la 9700 Pro était, sans doute aucun, très en avance sur son temps. Bousculé par cette sortie fulgurante et inopinée, et dégoûté de se voir ravir sa place de géant de la 3D, nVidia répliqua avec une GeForce FX sortie plus tôt que prévue. Certains n'hésitent pas à parler d'une sortie "bâclée", cette carte ayant des performances moindres que la carte du canadien. Ravi de voir sa côte remonter auprès du grand public, ATi récidiva en sortant en avril 2003 la carte qui sera sa plus grande vente : la Radeon 9800 Pro. Une simple évolution de la 9700, certes, mais avant tout une carte incroyablement rapide, finalisée, silencieuse et redoutable sous DirectX 9. La 5900 Ultra de nVidia n'y fera rien, ATi gardera sa place de leader de longs mois durant. De plus, le prix de la 9800 Pro, originellement de 400 € (prix d'une carte haut de gamme à sa sortie), fondit comme neige au soleil pour se retrouver très vite aux alentours de 200 €. Cette baisse phénoménale fut un véritable coup de génie de la part de la société canadienne : des centaines de milliers de cartes s'écoulèrent en quelques semaines, tout le monde se l'arracha (littéralement, certaines scènes furent cocasses), véritable haut de gamme à un prix défiant toute concurrence, à un tel point que la 9800 Pro gagna vite le statut de "mythe", et réalisa la meilleure vente de carte graphique jamais vue depuis bien des années.
Mais ATi vaincra quand même 
ca m'arrangerai bien en tout cas
