En las temporadas 2004 y 2005 la Segunda División pasó a formar parte del cronograma de la Copa Perú, pues su campeón y subcampeón obtenían el boleto a la Etapa Nacional. El campeón de aquellas temporadas fue Olímpico Somos Perú, que por reglamento no pudo ascender y no tuvo éxito en su búsqueda de llegar a Primera, objetivo que jamás alcanzó con dicha denominación.
Olímpico 2004
El otrora Olímpico San Luis ascendió a Segunda División como campeón del Interligas 1999. Las primeras campañas de Olímpico Somos Perú (ya con dicha denominación) fueron intrascendentes. En 2004 las cosas mejoraron: Olímpico se consagró campeón de la Segunda tras igualar 0-0 con La Peña Sporting en su último partido. En el plantel destacaban jugadores como Víctor Chávez, Rodolfo y Román Ojeda, Juan Iriarte, Juan Luna y Giovanni Ascencio y el técnico era Rodolfo Chávarry. Su rival en octavos de final fue Independiente de Cañete, al que goleó 5-0 en el partido de ida. Al no existir el criterio de diferencia de goles, un hipotético triunfo de la "I" por la mínima forzaba un tercer partido, pero Olímpico igualó 1-1 y clasificó.
En cuartos de final OSP volvió a encontrarse con Deportivo Municipal, al que había enfrentado en Segunda. Olímpico sacó ventaja con el 1-2 en la ida, pero Municipal forzó un partido extra tras vencer 0-2 en la vuelta. El tercer partido se jugó en el Estadio Nacional y quedó igualado 2-2 en los 90 minutos: en la prórroga Muni anotó su tercero y Olímpico quedó eliminado.
Olímpico 2005
Para la siguiente temporada se mantuvo la base del 2004 y llegaron jugadores como Carlos Barrena. Llegada la última fecha de la Segunda, Olímpico ya tenía el título asegurado y cerró su campaña con un 3-3 ante Virgen de Chapi, mientras Aviación conseguía el subtítulo en desmedro de Municipal. El rival en octavos del cuadro de rayas sería CNI. El cuadro ya dirigido por Ronald Amoretti venció por 2-0 en la ida en el Nacional y el cuadro iquiteño lo hizo por 3-1 como local, pero ese gol (la diferencia de goles ya era criterio de desempate) hizo la diferencia para que Olímpico pasara de ronda.
OSP enfrentó a Atlético Minero de Huarochirí en cuartos de final. Minero se impuso por 3-2 como local en Matucana y la revancha se jugaría en el Monumental de Ate, pero el entonces presidente de Universitario le negó la cancha (la dirigencia olímpica había presentado la solicitud a Gremco para usarla) y el partido fue postergado y tuvo que jugarse en el Nacional. Olímpico ganaba con gol de Andy Pando (refuerzo de San Marcos) y pasaba, pero así como Jair Céspedes lo fue en 2004, Jhuosephz Padilla hizo las veces de verdugo y sobre el final puso el empate, resultado que le daba el pase a semifinales a los naranjas.
Al año siguiente la Segunda admitió equipos del interior del país y Olímpico perdió terreno y brillo. Años después volvió a Copa Perú en forma de Somos Olímpico, consiguió otro título de Interligas e incluso jugó una Nacional con Víctor Chávez como técnico, pero sin llegar tan lejos como en las temporadas antes mencionadas.