Kranevitter tekende in augustus 2015 een contract tot medio 2020 bij Atlético Madrid, de nummer drie van de Primera División in het voorgaande seizoen. Dat betaalde circa €8.000.000,- voor hem aan River Plate. Daarbij kwamen de clubs overeen dat hij tot januari 2016 op huurbasis bij River Plate zou blijven, zodat hij daarmee de FIFA Club World Cup 2015 nog kon spelen.[3] Hierop bereikten zijn ploeggenoten en hij de finale, die ze verloren van FC Barcelona. Nadat Kranevitter zich meldde bij Atlético, speelde hij dat seizoen nog acht competitiewedstrijden in de Spaanse competitie. Daarnaast debuteerde hij dat jaar in de UEFA Champions League voor de club. Atlético verhuurde Kranevitter in juli 2016 voor een seizoen aan competitiegenoot Sevilla.
Kranevitter speelde drie wedstrijden in Argentinië –20. Hij debuteerde op 4 september 2015 in het Argentijns voetbalelftal, in een met 7-0 gewonnen oefeninterland tegen Bolivia. Bondscoach Gerardo Martino nam hem negen maanden later mee naar de Copa América Centenario. Hierop kwam hij drie wedstrijden in actie, waarvan één keer als basisspeler en een keer als invaller in de (verloren) finale.