As ideias e atividades que dariam origem à Metalúrgica tiveram início em meio a um momento difícil: com a eclosão da Segunda Guerra Mundial surgiu uma série de restrições quanto a importação, financiamentos e desenvolvimento de tecnologia. Isto dificultava o avanço industrial no país, o que incluía as Indústrias Votorantim. Foi nesta época que trabalhadores da oficina mecânica da Votorantim passaram a desenvolver e produzir peças e tecnologias alternativas para as necessidades internas do Grupo. O sucesso destes trabalhos foi tão grande que a oficina passou a se destacar como uma unidade de negócio. Em 1944, seria criada então uma empresa autônoma: a Metalúrgica Atlas, uma indústria inovadora de equipamentos pesados especiais que passou a solucionar não só os gargalos tecnológicos enfrentados pelo Grupo, mas também a atender demandas externas. Já em seus primeiros anos de funcionamento, desempenho contribuição decisiva para a fundação daquela que seria uma de suas principais parceiras ao longo dos anos: a Cia Brasileira de Alumínio teve grande parte de seu maquinário ajustado ou realizado pela Metalúrgica. 

Foi, nas décadas de 70 e 80, no entanto, que a Atlas teve seu papel mais significativo. Com a onda de expansões do Grupo Votorantim, ela atendeu a grandes demandas. Por essa época, então com 650 funcionários, a empresa passou a ser chamada de a “fábrica das fábricas”. Entre seus produtos estavam fornos elétricos, fornos rotativos para cimento, peças e equipamentos variados, que atenderam a Siderúrgica Barra Mansa, as fábricas de cimento Santa Helena e Portland Rio Branco, a Cia Brasileira de Alumínio, entre outros. Nesse mesmo período, a Atlas abriu também filiais em diversas partes do país. 

Com os anos, a empresa continuou a acompanhar o desenvolvimento do Grupo, funcionando até o ano de 2014.