Okul ilk olarak Pertek Camiikebir Mahallesinde Yukarı Çayır mevkiinde Caminin hemen bitişiğinde toprak ve üzeri damlı bir binada eğitim öğretime “Pertek İkinci Okul” adıyla başladığı bilinmektedir. Bu bina 1964 lü yıllara kadar kullanılmıştır. Bu binanın iki sınıfı çıkan yangında kullanılamayacak hale gelince okul binasının yanına Amerikan yardımıyla iki derslikli baraka şeklinde bir ek bina daha yapılmıştır. Okula ait bilinen kütük kayıtları 1943-1944 eğitim öğretim yıllarına aittir. 
Daha sonra 1964 yılında yine aynı mahallede üç sınıflı birleştirilmiş sınıf olarak tekrar inşa edilmiştir. Okul Cami-i Kebir mahallesi ve çevresinde bulunan 7-14 yaş çocukların ilkokul düzeyinde eğitimine 2002 yılına kadar devam etmiştir. 2001-2002 öğretim yılında Mustafa Kemal Lisesinin Pertek İmam Hatip Lisesi binasına taşınmasından dolayı lise binası Atatürk İlköğretim Okuluna tahsis edilmiştir. 2001-2002 Öğretim yılından itibaren de taşıma merkezli okul kapsamında sekiz yıllık eğitim veren bir okul haline gelmiştir.
Kanun No: 6287 4+4+4 Kademeli Eğitim Sistemi Kanunu ile Okul 2012-2013 Eğitim öğretim yılından itibaren İlkokula dönüştürülmüştür. Halen  taşıma merkezli ilkokul olarak eğitim ve öğretimine devam etmektedir.