Fue fundado el 23 de junio de 1928, con Félix Pérez de la Serna como primer presidente. La sociedad surgió sobre la base de una anterior, el Club Deportivo Once Leones, fundada en 1926 y de carácter amateur. El primer estudio fue un terreno prestado del recinto militar del Campo de Tiro, mientras que la primera equipación fue una camiseta azul y grana con pantalón blanco.

Dio la sorpresa en la temporada 1992-93 y subió por primera vez en su historia a Segunda División, con un juego centrado en la preparación física y la disciplina táctica. Permaneció en la categoría de plata durante once campañas consecutivas hasta su descenso en 2003-04. Después de una década en Segunda B, volvió a la Liga de Fútbol Profesional en 2013-14. Luego de una muy buena campaña, obtuvieron el ascenso a primera división a por primera vez luego del segundo puesto obtenido en la temporada 2015-16.

Desde 1995 está constituido como sociedad anónima deportiva.

A lo largo de su historia ha mantenido una fuerte rivalidad con los equipos de Getafe, localidad vecina: primero con el Club Getafe Deportivo y después con su continuador, el Getafe Club de Fútbol. Los llamados derbis del sur de Madrid fueron especialmente intensos en la década de 1980, cuando coincidían en la Copa del Rey, y en los años 1990 con los dos conjuntos en Segunda División. También mantiene rivalidad con el C. D. Toledo, intensificada durante la década de 1990 cuando coincidieron en Segunda.