Fundación y primeros años

El equipo se fundó el 19 de abril de 1924 en Monforte de Lemos en una asamblea celebrada en el teatro Principal, fruto de la fusión entre el Atlétic Club y el Monforte FC, llevada a cabo de mutuo acuerdo. Dicha asamblea fue dirigida por José Ibáñez Fernández,2​ último presidente del Atlétic Club, que ejerció de presidente en funciones, y con Francisco Álvarez González como secretario.1​ Nacía así la Sociedad Deportiva y de Cultura Física Lemos Club, que tuvo como primer presidente a Ramón Taboada Zúñiga. El equipo contó también con un campo nuevo, el Stadium Lemos, ubicado en la carretera de Orense, que sustituyó a los antiguos campos de As Lamas y A Compañía.

En 1934 consiguió el ascenso a Serie A tras acabar la temporada en primera posición. No obstante, posteriormente la Federación Gallega de Fútbol sancionó al club monfortino por alinear a un jugador cuya situación no estaba legalizada durante un partido contra el Ferrol FC, por lo que fue finalmente el equipo ferrolano el que se alzó con el título de la Serie B. En la temporada 1934-35 participó por primera vez en el Campeonato de Galicia, en el que terminó en segunda posición con 13 puntos y un registro de seis victorias, un empate y tres derrotas, solo por detrás del Unión Sporting Club de Lavadores, equipo contra el que cayó en la última jornada del campeonato por dos goles a cero.

En la temporada siguiente, no obstante, se alzó con el título tras superar en el partido decisivo al Club Coruña por 5-2, finalizando de esta manera la liga con 14 puntos, uno más que los coruñeses, y un registro de seis vitorias, dos empates y dos derrotas. De esta manera el Lemos se clasificó para disputar la primera ronda de la Copa de España ese mismo año contra el Deportivo de La Coruña, el Unión Sporting Club y el Real Stadium Club Avilesino (este último fue descalificado), donde finalizó en la segunda posición de su grupo y, por tanto, no consiguió la clasificación para la segunda ronda.​

Consolidación en Tercera
En la temporada 1943-44 debuta en Tercera División, la tercera categoría del fútbol español en aquella época. El club consigue afianzarse en la categoría, en la que juega 30 de las siguientes 33 temporadas.

En la temporada 1975/76 desciende a Preferente, donde pasa las siguientes cuatro temporadas. En la temporada 1980/81 vuelve a Tercera División, aunque ya como cuarta categoría del fútbol español tras la creación de la Segunda División B. En dicha categoría juega 18 de las siguientes 23 temporadas.

En la temporada 2001-02 acabó cuarto, posición que le permitió disputar la promoción de ascenso a Segunda División B. Acabó en última posición en la liguilla, tras el UP Langreo, que consiguió el ascenso, el Real Valladolid B y el CD Las Rozas.

Últimos años
La temporada 2007-08 fue la última que el club ha disputado en la Tercera División hasta el momento. Tras quedar 20º, el Lemos descendió a Preferente.

Tras dos temporadas en la mitad baja de la tabla, en la temporada 2010-11 el equipo descendió a Primera Autonómica por primera vez en la historia. Tras una buena temporada, el equipo consiguió nuevamente el ascenso a Preferente a seis jornadas del final del campeonato.​

El equipo entraría entonces en un vaivén de ascensos y descensos. En la temporada 2013-14 descendió a Primera Autonómica y la siguiente temporada consiguió el ascenso. Volvió a descender de Preferente a Primera en la temporada 2016-17. En la temporada 2018-19 se proclamó nuevamente campeón y consiguió el ascenso a Preferente.