Fondé en 1953, le Club Athlétic Mantois-Buchelais, également connu sous le nom de CA Mantes-la-Ville ou CAMV, devient progressivement le principal représentant du football à Mantes-la-Ville et dans le Mantois. Installé au stade Aimé-Bergeal, le club connaît une ascension remarquable au cours des années 1960 sous l’impulsion de son président Aimé Bergeal et de son entraîneur-joueur Norbert Boucq. En 1968, le CA Mantois-Buchelais remporte le championnat de Division d’Honneur de Paris-Île-de-France et accède au Championnat de France amateur. Le club franchit ainsi pour la première fois les portes des championnats nationaux, prélude à une période particulièrement faste de son histoire.
Après deux saisons en Championnat de France amateur, le CA Mantois-Buchelais atteint un nouveau sommet en 1970-1971. Pour la dernière saison du CFA avant la réforme des championnats nationaux, les Mantois réalisent un parcours exceptionnel et terminent premiers de leur groupe Nord avec 15 victoires, sept matchs nuls et seulement deux défaites en 24 rencontres. Ce titre de champion de groupe leur permet d’accéder à la Division 2 à partir de la saison 1971-1972. Pour sa première saison au deuxième niveau national, le club termine à une remarquable sixième place du groupe B et confirme immédiatement qu’il peut rivaliser avec des formations plus expérimentées.
La période 1971-1975 constitue l’âge d’or du CA Mantois-Buchelais. Le club dispute quatre saisons consécutives en Division 2 et réalise sa meilleure performance en 1973-1974, avec une nouvelle sixième place dans le groupe B. Le club se distingue également en Coupe de France : en 1971 puis en 1972, il atteint les huitièmes de finale, égalant ainsi son meilleur parcours dans la compétition. La première de ces campagnes est particulièrement marquante puisque Mantes affronte le Stade rennais en huitièmes de finale après avoir éliminé plusieurs adversaires. Sur la scène nationale, le CAMV s’impose alors comme une formation ambitieuse du football amateur francilien.
La saison 1974-1975 marque toutefois la fin de cette période dorée. Après quatre saisons en Division 2, le CA Mantois-Buchelais termine dernier du groupe A et retrouve la Division 3. Le club y reste trois saisons, jusqu’en 1978, avant de connaître une nouvelle relégation en Division 4. Après une période de recul, le CAMV poursuit son parcours dans les championnats régionaux et retrouve notamment la Division d’Honneur d’Île-de-France en 1983. Malgré cette descente progressive dans la hiérarchie, le club reste une institution importante du football mantois et conserve le souvenir de ses quatre saisons au deuxième niveau national.
En 1994, l’histoire du CA Mantois-Buchelais prend fin dans le cadre d’une vaste opération de regroupement du football local. Le CA Mantes-la-Ville, l’AS Mantes-la-Jolie et l’AS Buchelay fusionnent pour créer le Football Club Mantois 78. La nouvelle entité, destinée à rassembler les forces du football de Mantes-la-Ville, Mantes-la-Jolie et Buchelay, reprend l’héritage sportif de ces trois clubs. Le CA Mantois-Buchelais disparaît ainsi après plus de quarante ans d’existence, mais son histoire demeure intimement liée à celle du FC Mantois 78, qui porte aujourd’hui l’héritage du football mantois.