Knattspyrnuíþróttin barst til San Sebastian í upphafi tuttugustu aldar með námsmönnum og verkamönnum sem starfað höfðu íBretlandi. Árið 1904 stofnaði þessi hópur félagiðSan Sebastian Recreation Club sem tók þátt íCopa del Rey árið eftir. Næstu misserin keppti félagið undir ýmsum nöfnum í opninberum knattspyrnumótum, sem snerist oft um skriffinnsku. Þannig varð félagið bikarmeistari árið 1909 undir heitinuClub Ciclista de San Sebastián eftir sigur áClub Español de Madrid í úrslitaleiknum. Telst það fyrsti titill Real Sociedad. Árið eftir hafnaði félagið í öðru sæti, þá semVasconia de San Sebastián. Síðar á árinu 1910 komst regla á nafnamálin þegarAlfons 13. Spánarkonungur, sem varði sumarleyfum sínum í San Sebastian gaf félaginu leyfi til að taka upp konungstitilinn í nafni sínu ogReal Sociedad de Fútbo varð til.
Real Sociedad var í hópi stofnfélagaspænsku deildarkeppninnar árið 1929. Í tíð spænska lýðveldisins var konungsveldið afnumið og nafni félagsins var þá um skeið breytt íDonostia Club de Futbol en aðspænsku borgarastyrjöldinni lokinni var fyrra heiti tekið upp á ný. Drjúgan hluta tuttugustu aldarinnar flakkaði Real Sociedad milli tveggja efstu deildanna og tókst meira að segja að fara sjö sinnum upp eða niður um deild á fimmta áratugnum.
Leiktíðina 1979-80 hafnaði Real Sociedad í öðru sæti í La Liga, einungis stigu á eftir meisturumReal Madrid. Enn betri varð árangurinn árið eftir þar sem Real Madrid og Sociedad enduðu jöfn að stigum, en síðarnefnda liðið varð meistari vegna úrslita í innbyrðisviðureignum. Alberto Ormaetxea, fyrrum leikmaður félagsins, stýrði því þar með til síns fyrsta Spánarmeistaratitils.
Frumraun Real Sociedad íEvrópukeppni meistaraliða olli vonbrigðum, þar sem liðið féll úr leik fyrirbúlgörsku meisturunum íCSKA Sofia strax í fyrstu umferð.
Barcelona veitti Real Sociedad mesta samkeppni leiktíðina 1981-82, þar sem baskneska félaginu tókst að verja titil sinn. Var það síðasti Spánarmeistaratitill liðsins til þessa dags. Árið eftir komst Real Sociedad alla leið í undanúrslit Evrópukeppninnar, en tapaði þar fyrir meistaraefnunum íHamburger SV eftir að hafa m.a. slegiðVíkinga úr keppni.
WalesverjinnJohn Toshack tók við stjórn Real Sociedad og gegndi starfinu með hléum til 1994. Hann gerði liðið að bikarmeisturum leiktíðina 1986-87 eftir sigur áAtlético Madrid ívítaspyrnukeppni. Árið eftir hafnaði félagið í öðru sæti deildarinnar, allnokkuð á eftir meisturum Real Madrid.
Um árabil hélt Real Sociedad í heiðri sömu vinnureglu og grannar þeirra íAthletic Bilbao að tefla einungis fram baskneskum leikmönnum. Frá því var horfið árið 1989 þegarÍrinnJohn Aldridge gekk til liðs við félagið. Árið eftir varðEnglendingurinn Dalian Atkinson fyrsti þeldökki leikmaðurinn í sögu félagsins. Þrátt fyrir mikla velgengni innan vallar hurfu þeir félagarnir fljótlega aftur heim til Englands og vegur Real Sociedad fór hnignandi.
Leiktíðina 1997-98 hafnaði Real Sociedad í þriðja sæti í La Liga. Þessi árangur tryggði félaginu sæti íEvrópukeppni félagsliða árið eftir þar sem Sociedad lagðiSparta Prag ogDynamo Moskva að velli áður en Atlético Madrid sló liðið út í þriðju umferð keppninnar.
Annað sætið kom í hlut Real Sociedad leiktíðina 2002-03, sem var besti árangur félagsins frá 1988. Real Madrid varð meistari með tveimur stigum meira en baskneska liðið sem Frakkinn Raynald Denoueix stjórnaði. Meistaratitillinn rann úr greipum Sociedad í lokaumferðinni þegar liðið tapaði fyrirCelta de Vigo, 3:2 á útivelli. Vonbrigðin voru sár en tryggðu þó þátttökurétt íMeistaradeild Evrópu veturinn 2003-04. Þar komst liðið áfram úr erfiðum riðli en féll úr leik í 16-liða úrslitum eftir tap gegnOlympique Lyonnais. Á heimavígstöðvunum lenti félagið í miklum vandræðum og hafnaði í fimmtánda sæti og slapp naumlega við fall.
Vorið 2007 lauk 40 ára samfelldri dvöl Real Sociedad í efstu deild þegar félagið kolféll úr La Liga. Ekki leið þó á löngu uns félagið komst aftur í hóp hinna bestu.
Vorið 2013 hafnaði Real Sociedad í fjórða sæti í La Liga og tryggði sér þar með þátttökurétt í Meistaradeild Evrópu í fyrsta sinn í áratug. Fyrst þurfti liðið þó að slá Lyon úr leik í forkeppni. Ekki reyndist árangurinn í riðlakeppninni upp á marga fiska, þar sem Sociedad náði einungis einu stigi.
Í nóvember 2014 varSkotinnDavid Moyes ráðinn knattspyrnustjóri, sá sjötti slíki frá Bretlandseyjum í sögu félagsins. Honum var sagt upp störfum ári síðar. Næstu misserin einkenndust af örum þjálfaraskiptum.
Heimamaðurinn Imanol Alguacil tók við stjórntaumunum á öðrum degi jóla árið 2018. Undir hans stjórn varð breyting á spilamennsku liðsins, sem sneri baki við þunglamalegum varnarleik en lagði í staðinn áherslu á hraðann sóknarbolta.
Þann 3. apríl 2021 varð Real Sociedad bikarmeistari á ný. Um var að ræða frestaðan úrslitaleik frá fyrra ári vegna Covid-19 faraldursins. Í úrslitum lagði Sociedad granna sína í Athletic Bilbao.
