Der Verein war anfangs jedoch auf finanzielle Hilfe angewiesen und so schloss er sich als Fußballabteilung im Jahre 1906 dem Münchner SC an. Er nannte sich "FC Bayern F.A. im MSC München".

Nach dem Ersten Weltkrieg trennten sich der FC Bayern und der Münchner SC wieder und die Fußballer fusionierten mit dem TV Jahn München zum TSV Jahn München. 1923 löste der FC Bayern auch diese Zusammenarbeit und bildete als FC Bayern München wieder einen eigenständigen Verein. Drei Jahre später gewannen die Münchener erstmals die Süddeutsche Meisterschaft und waren somit zum ersten Mal für die Endrunde um die Deutsche Meisterschaft qualifiziert. Kam das Aus in jener Spielzeit noch in der ersten Runde, so erreichten die Bayern 1928 nach dem zweiten Gewinn der Süddeutschen Meisterschaft immerhin das Halbfinale um die Deutsche Meisterschaft.

Den ersten Meistertitel im deutschen Fußball feierte der Club 1932, als er als Süddeutscher Vizemeister bis ins Endspiel um die Deutsche Meisterschaft vorstieß. Im Finale in Nürnberg besiegte der FCB den Süddeutschen Meister Eintracht Frankfurt mit 2:0.

Gerade, als der Verein auf dem Weg nach oben war, machte auch das dunkelste Kapitel der deutschen Geschichte nicht halt vor dem FC Bayern. Nach der Machtübernahme der Nationalsozialisten musste sich der jüdische Bayern-Präsident Kurt Landauer dem politischen Druck beugen und trat am 22. März 1933 zurück. Auch Trainer Richard Dombi (ebenfalls Jude) verließ die Bayern. Der Club konnte nicht an den guten Start in die 1930er Jahre anknüpfen und erreichte lediglich 1944 als Meister der Gauliga Südbayern die Meisterschaftsendrunde.

Während des Zweiten Weltkriegs wurden 243 Mitglieder des FC Bayern vom Militär eingezogen. In der bayerischen Landeshauptstadt entstand eine nach Stadtbezirken aufgeteilte Münchner Fußballrunde, wobei der FC Bayern mit dem FC Alte Haide die Spielgemeinschaft "Bezirk Schwabing" bildete.

Nach dem Ende des Krieges dauerte es einige Jahre, bis der Fußball in den Fokus zurückrückte - auch in München. Zwar war der Club seit Gründung der neuen höchsten deutschen Spielklasse in der Oberliga Süd dabei, doch meist spielte der FCB nur im Mittelfeld der Staffel mit. 1954/55 folgte gar der Abstieg in die Zweitklassigkeit. Nur ein Jahr später gelang aber die Rückkehr ins Oberhaus und 1957 feierte der FC Bayern nach langer Durststrecke seinen zweiten Titel. Der Verein wurde durch einen 1:0-Erfolg über Fortuna Düsseldorf zum ersten Mal DFB-Pokalsieger.

Trotz zweier 3. Plätze in den beiden letzten Jahren der Oberliga (1961/62 und 1962/63) zählte der FC Bayern München nicht zu den Gründungsmannschaften der Bundesliga. Erst 1965 stieg der Club auf und belegte auf Anhieb den 3. Platz. Seither spielt der FC Bayern ununterbrochen in der Bundesliga. Den ersten Titel nach dem Aufstieg feierten die Münchener allerdings in einem anderen Wettbewerb. Im Aufstiegsjahr feierten die Bayern zum zweiten Mal den Gewinn des DFB-Pokals. Im Finale besiegten sie den MSV Duisburg mit 4:2. Ein Jahr später verteidigten sie den Titel (4:0 gegen den HSV). Im selben Jahr erklommen die Bayern zudem erstmals den Thron im Europapokal der Pokalsieger. Hier setzten sie sich 1967 im Endspiel mit 1:0 nach Verlängerung gegen die Glasgow Rangers durch.

Der erste Titel in der Bundesliga kam wenig später. 1968/69 gewannen die Münchener die Deutsche Meisterschaft mit acht Punkten Vorsprung auf die Konkurrenz. Es war die erste Deutsche Meisterschaft seit 1932 und der erste von bislang 20 Meistertiteln seit Gründung der Bundesliga. Zugleich gelang ihnen das erste von bisher sieben "Doubles". Denn neben der Meisterschaft sicherten sich die Bayern auch den erneuten Titel im DFB-Pokal.

Mit dem Titelgewinn 1969 begann die große Zeit der Rivalität zwischen den Bayern und Borussia Mönchengladbach. Diese beiden Mannschaften sollten die Bundesliga in den kommenden Jahren prägen. 1969/70 und 1970/71 hatte der FCB im Kampf um die Meisterschaft das Nachsehen gegenüber der Borussia. Doch in den nächsten drei Jahren gewannen die Münchener die Meisterschale. Es folgten weitere Meistertitel in den Spielzeiten 1979/80, 1980/81, 1984/85, 1985/86, 1986/87, 1988/89 und 1989/90. In diesem Zeitraum kamen zudem vier DFB-Pokalsiege hinzu.

Anfang der 1990er Jahre kam der Expresszug FC Bayern ein wenig ins Stocken. Doch dank Franz Beckenbauer, der während der Spielzeit 1993/94 als "Notnagel" einsprang, folgte der nächste Meistertitel. Giovanni Trapattoni führte den Club 1997 zu einer weiteren Meisterschaft und im Folgejahr zum Titel im DFB-Pokal. Nach der turbulenten Zeit unter "Trap" sicherten sich die Bayern die Dienste von Ottmar Hitzfeld.

Der "General" hatte Mitte der 1990er Jahre große Erfolge mit Bundesliga-Konkurrent Borussia Dortmund gefeiert und setzte seine Arbeit nun in München fort. Unter Hitzfeld, der den FCB zwei Mal trainierte, gewannen die Bayern fünf Deutsche Meisterschaften (1998/99, 1999/00, 2000/01, 2002/03, 2007/08) und drei Mal den DFB-Pokal (1999/00, 2002/03, 2007/08). Während Hitzfelds zwischenzeitlichem Abschied gewann Felix Magath zwei Mal das "Double" mit den Münchenern (2004/05, 2005/06). Hitzfelds zweiter "Erbe" war Jürgen Klinsmann. Die erhofften Erfolge blieben jedoch aus und so musste "Klinsi" schon fünf Spieltage vor Ende der Saison 2008/09 gehen. Notlösung Jupp Heynckes sicherte dem FCB immerhin Platz 2.

Nicht nur auf nationaler Ebene gehört der FC Bayern München zu besten seiner Zunft. Als einzigem Club neben Ajax Amsterdam und Juventus Turin ist es dem FC Bayern gelungen, alle Europapokalwettbewerbe sowie den Weltpokal zu gewinnen. Weiterhin schafften es neben dem FC Bayern nur Real Madrid und Ajax, den Europapokal der Landesmeister drei Mal in Folge zu gewinnen (1973/74, 1974/75, 1975/76). Die Bayern gewannen vier Mal die Champions League (2000/01) und deren Vorläufer, den Europapokal der Landesmeister, und je ein Mal den Europapokal der Pokalsieger (1966/67) und den UEFA-Pokal (1995/96).