Le Football Club de Chartres est fondé en 1989 à la suite de la fusion entre le Vélo Sport chartrain et le Sporting Club de Chartres. Cette création intervient dans un contexte difficile pour le football chartrain, alors que le Vélo Sport, club historique de la ville fondé en 1897, connaît des difficultés financières. Le nouveau FC Chartres prend la suite des deux formations et débute son parcours en Promotion d'Honneur du Centre lors de la saison 1989-1990. Le club évolue alors sous les couleurs rouge et bleu.
Après plusieurs saisons dans les divisions régionales, le FC Chartres franchit un premier cap en 1993 en accédant à la Division d'Honneur. Le club se rapproche rapidement de l'échelon national et réalise également un premier parcours remarqué en Coupe de France lors de la saison 1992-1993, avec une présence jusqu'au huitième tour. Malgré plusieurs places d'honneur en championnat, les Chartrains doivent patienter jusqu'en 2001 pour obtenir leur première accession nationale. Cette année-là, le FC Chartres remporte le championnat de Division d'Honneur Centre et rejoint le CFA 2, alors cinquième niveau du football français.
Le FC Chartres connaît ensuite une période plus irrégulière. Après plusieurs saisons en CFA 2, le club est relégué en Division d'Honneur en 2006. Il retrouve le niveau national en 2008, mais redescend dès la saison suivante avant de revenir en CFA 2 en 2010. Cette dernière remontée marque le début d'une période de stabilité au niveau national. Le club s'installe progressivement parmi les équipes régulières du haut du classement et remporte notamment la Coupe du Centre en 2015.
La saison 2015-2016 constitue l'une des plus importantes de l'histoire du FC Chartres. Le club termine premier de son groupe de CFA 2 et accède pour la première fois au CFA, correspondant alors au quatrième niveau national. Il poursuit son parcours à ce niveau lors des saisons 2016-2017 et 2017-2018, cette dernière étant disputée sous la nouvelle appellation de National 2 après la réforme des championnats amateurs. Le FC Chartres achève ainsi son histoire avec une présence au quatrième échelon national, avant de disparaître en 2018 à la suite de la fusion avec Chartres Horizon Football qui donne naissance au C’ Chartres Football.
