Il club fu fondato nel 2002 quando il Leioa E.F.T. venne assorbito dall'Athletic Club[1]. Il Leioa E.F.T., che era nato un paio di anni prima, aveva conquistato la promozione in massima serie nello stesso 2002, quindi l'Athletic Club si trovò direttamente in Superliga Femenina[1]. La prima stagione della squadra si concluse con la vittoria del campionato: le calciatrici, guidate da Iñigo Juaristi, terminarono al primo posto a pari punti con il Levante, vincitore delle ultime due edizioni, e vincendo il titolo essendo in vantaggio negli scontri diretti[1]. L'Athletic Club riuscì a confermarsi nelle due stagioni successive, diventando la prima squadra ad ottenere un trofeo di proprietà[2]. Dopo aver concluso al quinto posto la stagione 2005-2006, l'Athletic Club tornò a vincere il campionato nel 2006-2007, distanziando l'Espanyol di un solo punto[1]. Grazie a questi successi l'Athletic Club partecipò a quattro edizioni della UEFA Women's Cup, ottenendo il suo miglior risultato nella UEFA Women's Cup 2004-2005 quando raggiunse la seconda fase a gironi, concludendo al terzo posto e venendo eliminato[1]. Negli anni successivi si mantenne sempre nelle prime tre posizioni del campionato, concludendo per quattro stagioni consecutive al terzo posto e per le successive tre stagioni terminò al secondo posto. Dopo aver concluso al terzo posto la stagione 2014-2015, al termine della stagione 2015-2016 l'Athletic Club conquistò il suo quinto campionato, tornando ad essere la squadra col maggior numero di campionati vinti. Con questa vittoria l'Athletic Club venne ammesso alla UEFA Women's Champions League 2016-2017, ma venendo subito eliminato ai sedicesimi di finale dalle danesi del Fortuna Hjørring dopo i tempi supplementari[3].
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