El primer antecedente de un club de fútbol de la universidad data de 1908, cuando participaron de la primera división de la Asociación Nacional de Football, entidad paralela a lo que fue la Asociación de Fútbol de Santiago.
La fundación, eso sí, se realizó recién el 21 de abril de 1937, año en el que comenzaron su participación en lo que fue la Serie B de la Asociación de Fútbol Profesional. En aquel año jugaron su primer clásico universitario ante Universidad de Chile. Su ingreso a la primera división se postergó hasta 1939, y en aquella campaña lograron una meritoria cuarta posición.
En los años 40 destacó el retorno al país de Sergio Livingstone al club, logrando su primer torneo nacional en 1949, derrotando en la penúltima fecha del torneo a Audax Italiano, en una campaña donde destacaron nombres como Fernando Riera, José Manuel "El Charro" Moreno y Andrés Prieto.
En los años 60 lograron dos títulos (1961 y 1966), además de tres semifinales en Copa Libertadores (1962, 1966 y 1969), pero los problemas económicos que afectaron al equipo terminaron llevando al equipo al descenso en 1973, retornando dos años después de la mano de Alberto Fouilloux, Oscar Wirth, Gustavo Moscoso y Eduardo Bonvallet.
Los años 80 vieron el renacer del elenco capitalino, que logró su cuarta semifinal de Copa Libertadores en 1984, bajo el mando de Ignacio Prieto y con jugadores de la talla de Jorge "Mortero" Aravena, Miguel Angel Neira y Marco Antonio Cornez. Pero el hito que marcó esta época de los cruzados fue la inauguración del Estadio San Carlos de Apoquindo, que se realizó el 4 de septiembre de 1988 en el sector oriente de Santiago.
En los 90, destaca la final de Copa Libertadores conseguida en 1993 y la que perdió a manos de Sao Paulo, tras la obtención del título del torneo por Colo Colo dos años antes. En esta época llegaron figuras de la talla de Alberto Acosta y Néstor Gorosito, quienes llevaron a un nuevo nivel al equipo, que logró la Copa Interamericana en 1994.
En el inicio del nuevo milenio, lograron los torneos de 2002 y 2005, mientras que llegaron a las semifinales de la Copa Sudamericana en 2005, perdiendo ante Boca Juniors en una cerrada serie. Su último título de torneo nacional lo logró en 2010, triunfando en el torneo anual ante Colo Colo.
Las semifinales de la Sudamericana de 2012 son quizás el último logro cruzado, pues en la competencia local ya son seis años de sequía con varios campeonatos en los que desperdiciaron la opción de ser campeones. Este escenario ha convertido en una obsesión conseguir la undécima estrella de su historia para que sus hinchas recuperasen la confianza perdida, algo que finalmente se logró con Mario Salas al mando y con los regresos de Nicolás Castillo y José Pedro Fuenzalida al club, además de la experiencia de Fernando Cordero y Cristopher Toselli y el ímpetu de los juveniles Jeisson Vargas, Jaime Carreño y Guillermo Maripán.