Клуб основан 4 июля 2018 года. После окончания сезона 2017/18 появилась информация о возможном переезде клуба «Динамо» Санкт-Петербург в Сочи. Уже в июне 2018 года игроки «Динамо» начали перезаключать контракты с новообразованным «Сочи».
Перед стартом дебютного сезона клуб провёл 5 товарищеских матчей с клубами России, Белоруссии и Узбекистана. Первым соперником стал АГМК Алмалык (1:0).
Первые официальные матчи клуб проводил на Центральном стадионе им. Славы Метревели в связи с неготовностью стадиона «Фишт», который принимал игры чемпионата мира по футболу 2018, а также из-за проблем, связанных с организацией размещения фанатов команд-гостей и распределением потоков болельщиков.
17 июля в стартовой игре ФНЛ в сезоне-2018/19 ФК «Сочи» проиграл дома московскому «Спартаку-2» со счётом 0:1. Во втором туре клубу удалось одержать первую победу в официальном матче — с минимальным преимуществом был обыгран воронежский «Факел» (2:1). Первую выездную серию из трёх матчей «Сочи» провёл без поражений, заработав в сумме 5 очков. Однако после зимней паузы клуб заиграл успешно и даже был на первом месте в турнирной таблице ФНЛ, в итоге после ничьей с ярославским «Шинником» клуб финишировал на втором месте и обеспечил себе место в высшей футбольной лиге страны.
Непосредственно перед стартом в РПЛ в сезоне-2019/20 в клуб пришли сразу несколько футболистов из «Зенита», которые имели мало игровой практики в сезоне-2018/19. В первом в истории матче РПЛ «Сочи» в Москве проиграл «Спартаку», пропустив единственный гол в компенсированное время. Автором первого гола в истории клуба в Премьер-лиге является Дмитрий Полоз. Первая победа «Сочи» была добыта над «Рубином» в 8-м туре в гостях (3:0). Первая домашняя победа была одержана в матче 11-го тура против «Ахмата» (2:0).