Atmane, que proviene de la fase de clasificación, remontó un set en contra para eliminar a Fritz por 3-6, 7-5 y 6-3 ante el asombro de los aficionados de Cincinnati (Ohio).
El francés, de 23 años, es el jugador de menor ranking en tumbar a un top cinco de la ATP desde que su compatriota Gaël Monfils venció en 2023 a Stefanos Tsitsipas.
Atmane, que se estrenaba en unos octavos de Masters 1000, chocará en cuartos con Holger Rune, séptimo preclasificado.
Taylor, que venía de disputar las 'semis' en Canadá, se estaba mostrando como uno de los más seguros en pistas rápidas.
Esta temporada, el californiano, de 27 años, había sido el único tenista en llegar a la eliminatoria de octavos de final de los cuatro Masters 1000 disputados en esa superficie.