Mit der Einführung der Bundesliga zur Saison 1963/64 wurden die alten Oberligen aufgelöst, an deren Stelle traten die zweitklassigen Regionalligen Nord, West, Südwest, Süd und Berlin. Wer zu den 16 Gründungsmitgliedern des Oberhauses gehören wollte, musste sich für einen der Startplätze bewerben. Bis zum Stichtag 1. Dezember 1962 hatten dies satte 46 Vereine von 74 potentiellen Kandidaten getan. Bewerber mussten einen „rentablen Spielbetrieb“ und ein Flutlicht-Stadion für mindestens 35.000 Zuschauer nachweisen können sowie, ganz allgemein, „sportlich qualifiziert“ sein. Aus der Oberliga West beispielsweise schickte lediglich der Tabellenletzte TSV Marl-Hüls keine Bewerbung. Nur Schalke 04, Borussia Dortmund, 1.FC Köln, Werder Bremen, Hamburger SV und 1.FC Nürnberg galten als sichere Kandidaten, wobei die beiden letztgenannten sogar strikte Gegner der Bundesliga waren. Ein spezieller DFB-Ausschuss kümmerte sich darum, den Rest auszusieben. Letztendlich wurden je fünf Vereine aus dem Süden und Westen, drei aus dem Norden, zwei aus dem Südwesten und ein Verein aus Berlin erwählt. Zur Frage der sportlichen Qualifikation entwarf der Ausschuss eine Zwölfjahreswertung, in der das Abschneiden der Bewerber seit der Saison 1951/52 mit unterschiedlich stark gewichteten Punkten bewertet wurde. Bonuspunkte gab es für gutes Abschneiden in der Endrunde um die Deutsche Meisterschaft und für das Erreichen des Pokalfinales.
Die Vergabe der beiden Bundesligaplätze für die Bewerber aus der Oberliga Südwest war heftig umstritten. Als am 11. Januar 1963 die ersten neun Bundesligavereine bekannt gegeben wurden, wurde ein Platz mit Hinweis auf die gute Infrastruktur bereits an den 1.FC Saarbrücken vergeben, obwohl der 1.FC Kaiserslautern in der Zwölfjahreswertung der Oberliga Südwest uneinholbar vorne lag. Kaiserslautern erhielt erst nach der errungenen Südwestmeisterschaft als zweiter Verein die Lizenz. Die frühzeitige Entscheidung für die Saarbrücker, die am Ende der Saison 1962/63 auf Platz fünf landeten, wurde insbesondere von Vizemeister Neunkirchen und dem Dritten Pirmasens kritisiert. Die Zwölfjahreswertung gab dem DFB zwar im Nachhinein recht, wäre Saarbrücken jedoch nur auf Platz sechs gelandet, hätte Pirmasens sportliches Anrecht auf einen Bundesligastartplatz melden können. Pikantes Detail: Der Zeit seines Lebens eng mit dem FCS verbundene Hermann Neuberger saß damals im DFB-Präsidium. Und als ein Jahrzehnt später der SV Alsenborn ausgebootet und stattdessen Saarbrücken zum Gründungsmitglied der 2. Bundesliga bestimmt wurde, war Neuberger DFB-Vizepräsident… Wormatia, obwohl in der Abschlusstabelle 1962/63 einen Platz vor den Saarbrückern, war von dem Streit nicht betroffen, denn sowohl wirtschaftlich und infrastrukturell als auch in der Zwölfjahreswertung hinkte man mit 278 Punkten dem 1.FC Kaiserslautern (464 Punkte), 1.FC Saarbrücken (384), FK Pirmasens (382) und Borussia Neunkirchen (376) hoffnungslos hinterher. Die anderen beiden Bewerber, Saar 05 (229) und die Sportfreunde aus Saarbrücken (160), waren von Anfang an chancenlos, da nur ein Verein pro Stadt gewählt wurde.
Wormatia war damit erstmals als zweitklassig eingestuft und spielte in der neuen Regionalliga Südwest. Die Premierensaison 1963/64 wurde auf Platz drei abgeschlossen, zwei Punkte hinter Meister Neunkirchen und einen hinter Pirmasens. Die Aufstiegsrunde zur Bundesliga verpasste Wormatia damit denkbar knapp, entscheidend war die 0:1-Heimniederlage am viertletzten Spieltag im Gipfeltreffen gegen Neunkirchen (12.500 Zuschauer). Auch wenn die letzten drei Saisonspiele gewonnen wurden, es reichte nicht mehr. In der Saison 1964/65 jedoch sicherte sich Wormatia unter Trainer Nandor Lengyel in einem knappen Endspurt die Vizemeisterschaft vor der Eintracht aus Trier. Ein 1:0-Sieg gegen den FK Pirmasens, Wolfgang Wittemaier verwandelte einen Foulelfmeter in der 87. Minute, und ein 3:2-Sieg in Völklingen nach 0:2-Rückstand brachten die entscheidenden Punkte in der Schlussphase der Saison. So hatte man sich die Möglichkeit erkämpft, neben sieben weiteren Mannschaften an der Aufstiegsrunde zur Bundesliga teilzunehmen.
Gespielt wurde in zwei Vierergruppen, deren Tabellenführer am Ende ein Ticket für das Oberhaus erhielten. Wormatia traf in Gruppe 1 auf Holstein Kiel, den SSV Reutlingen und Borussia Mönchengladbach. Mit großen Erwartungen wurden am 29. Mai 1965 die Gäste aus Gladbach zum Auftakt im Wormatia-Stadion empfangen. Die 20.000 Zuschauer hatten jedoch nichts zu feiern, nach einer Stunde führte Gladbach mit Jupp Heynckes und Günter Netzer bereits 5:0, lediglich der Ehrentreffer durch Dieter Franzreb gelang noch. Als eine Woche später auch das nächste Spiel in Reutlingen mit 0:3 verloren ging, war es dann schon fast vorbei mit den Aufstiegsträumen. Ein 4:3-Sieg in Kiel nach 0:2-Rückstand (Siegtreffer durch Lothar Buchmann in der 84. Minute) sorgte zwar noch einmal für einen Hoffnungsschimmer, doch es sollte der einzige Sieg bleiben, denn auch die beiden folgenden Heimspiele gegen Kiel (0:3) und Reutlingen (1:2) gingen verloren. Trotzdem spielten die Wormaten im letzten Spiel bei Borussia Mönchengladbach noch eine nicht unerhebliche Rolle, bei einem Sieg hätte man den Gastgebern den Bundesligaaufstieg versauen können. In der Tat ging der VfR nach einer Stunde Spielzeit durch einen Treffer von Dieter Bedürftig vor 35.000 Zuschauern mit 1:0 in Führung. Günter Netzer erzielte jedoch acht Minuten später den Ausgleich, der am Ende für den Gladbacher Aufstieg reichte.
