1983-1986: Υποβιβασμός και Άμεση Αντίδραση

Η σεζόν 1983-84 έμεινε αξέχαστη για τους φιλάθλους. Το πρωτάθλημα διεξήχθη πλέον σε έναν ενιαίο όμιλο, και ο Ολυμπιακός, μετά από 21 συνεχόμενα χρόνια παρουσίας σε Α΄ και Β΄ Εθνική, γνώρισε τον υποβιβασμό. Έτσι, το 1984-85 αγωνίστηκε στη Γ΄ Εθνική, όπου κατέλαβε την 3η θέση. Η απάντηση ήρθε άμεσα: το 1985-86, ο Ολυμπιακός επανήλθε στη Β΄ Εθνική, ισοβαθμώντας στην κορυφή με την Ξάνθη.

1986-1988: Η επιστροφή στην ελίτ

Μετά την επάνοδο, η ομάδα έδειξε τη δυναμική της:

• 1986-1987: Τερμάτισε 4η με σταθερή πορεία.
• 1987-1988: Κατέκτησε την πολυπόθητη άνοδο στην Α΄ Εθνική, ισοβαθμώντας στη 2η θέση με τον Απόλλωνα και την Καστοριά, αλλά υπερτερώντας στα μεταξύ τους παιχνίδια.

1988-1990: Η λάμψη του Μπόντα και ο νέος υποβιβασμός

Η επιστροφή στη μεγάλη κατηγορία συνοδεύτηκε από μια αξιόλογη χρονιά (1988-89). Με αιχμή τον διεθνή Ούγγρο επιθετικό Ίμρε Μπόντα, που αναδείχθηκε πρώτος σκόρερ του πρωταθλήματος με 20 γκολ, ο Ολυμπιακός τερμάτισε στην 11η θέση, κερδίζοντας τις εντυπώσεις. Ωστόσο, η χαρά δεν κράτησε πολύ, καθώς την επόμενη σεζόν (1989-90) η ομάδα υποβιβάστηκε, καταλαμβάνοντας τη 17η θέση.

Δεκαετία 1990: Η δύσκολη περίοδος της Γ΄ Εθνικής

Η δεκαετία του ’90 υπήρξε μια από τις πιο δύσκολες περιόδους στην ιστορία του Ολυμπιακού Βόλου, καθώς η ομάδα δεν κατέγραψε σημαντικές επιτυχίες. Ο σύλλογος γνώρισε για δεύτερη φορά τον υποβιβασμό στη Γ΄ Εθνική και παρέμεινε εκεί για αρκετά χρόνια, χωρίς να καταφέρει να είναι ιδιαίτερα ανταγωνιστικός. Από την περίοδο 1994-95 και μετά, ο Ολυμπιακός αγωνιζόταν στη Γ΄ κατηγορία, καταλαμβάνοντας συνήθως θέσεις όχι υψηλότερες από την 8η. Η αναγέννηση ήρθε τελικά το 1998-99, όταν ο Ολυμπιακός Βόλου κατέκτησε την πρώτη θέση στον Βόρειο Όμιλο της Γ΄ Εθνικής και πανηγύρισε την άνοδο στη Β΄ Εθνική.