A labdarúgás a városban brit diákok által vált ismertté. Az első ismert klub a San Sebastian Football Club volt, ebből vált ki a mai csapat elődje, a Sociedad de Fútbol. 1909-ben kupadöntőt játszhatott, a döntőben a Club Español de Madridot legyőzve 2–1-re. A következő évben XIII Alfonztól megkapta a Real, vagyis királyi jelzőt, így a teljes neve Real Sociedad de Fútbol lett.
A Real Sociedad 1928-ban alapító tagja volt a La Ligának. Első szezonjában a csapat negyedik lett, a gólkirályi címet pedig játékosa, Paco Bienzobas szerezte meg. Franco hatalomra kerülésével a klub nevét meg kellett változtatni, az új név Donostia Club de Fútbol lett. A spanyol polgárháború után a vezetőség visszaváltott a Real Sociedadra. Ekkoriban a csapat sokat ingázott az első- és a másodosztály között, összesen hétszer esett ki, valamint jutott fel.
Az 1940-es évek leghíresebb játékosa a későbbi szobrász, Eduardo Chillida volt, akinek labdarúgókarrierjét egy sérülés miatt kellett feladnia.
Az 1980-as évek volt a klub legsikeresebb időszaka. 1980-ban és 1981-ben egyaránt bajnoki címet szerzett, előbb a Real Madridot, majd az Barcelonát megelőzve. A BEK-ben először már rögtön az első körben búcsúzott, azonban a következő szezonban egészen az elődöntőig menetelt. A klub ekkoriban szakított azon politikájával, miszerint csak baszk játékosokat igazolnak le, ugyanis 1989-ben az ír John Aldridge-dzsel megtették.
A csapat legjobb pozíciója az új évezredben egy második hely volt ebben a szezonban. A kulcsjátékosok leginkább a légiósok, Darko Kovačević, Nihat Kahveci, Valerij Karpin és Sander Westerveld voltak. Ekkor itt játszott még Xabi Alonso is, aki később a Liverpool FC, a Real Madrid CF és a Bayern München játékosa volt. Az edző a francia Raynald Denoueix volt.
Az együttes egészen a bajnokság végéig harcban volt a bajnoki címért, ugyanis korábban legyőzték többek között a Real Madridot is, hazai pályán 4–2-re. A 37. fordulóban a Sociedad a Celta Vigo csapatához látogatott, ahol nagy meglepetésre vereséget szenvedett, míg a Real hazai pályán 3–0-ra legyőzte az Atléticót. Az utolsó fordulóban hiába nyert a csapat az Atlético ellen, szintén 3–0-ra, a Real is nyert, a Bilbaót győzte le, így az övé lett a bajnoki cím.
A góllövőlistán Nihat és Kovačević a góllövőlistán az előkelő második és harmadik helyen végeztek, 23, illetve 20 góllal.
A második hely után egy szezon kivételével folyamatosan egyre rosszabb eredmények következtek, előbb tizenötödik, majd tizennegyedik, aztán pedig tizenhatodik és tizenkilencedik helyen végzett a csapat, utóbbi a kiesést jelentette, ezzel 40 év első osztályú szereplés után volt kénytelen búcsúzni.
A csapat az első szezonban negyedik, azt követően pedig hatodik helyen végzett, vagyis egyik alkalommal sem sikerült feljutniuk.