Il club fu fondato nel1889 con l'obiettivo di svolgere un'attività invernale per il club di canottaggio locale, ilCanottieri Brentford. Il club giocò nei suoi primi anni sempre nelle serie inferiori dellaFootball League e non ebbe alcun successo notevole. Nel1904, il Brentford si trasferì aGriffin Park. Nel1921 il club fu uno dei membri fondatori dellaThird Division dove giocò dalla fine del1920 fino al1930. L'8 novembre1924 subì la sua sconfitta più pesante, 7-0 contro loSwansea City FC. Nella stagione 1929-30 il Brentford vinse tutte le 21 partite casalinghe: nonostante questo, il club non riuscì a ottenere la promozione. Dopo un altro breve ma infruttuoso tentativo nel1933, alla fine il Brentford salì inSecond Division. Appena due anni dopo salì per la prima volta inFirst Division e finì la prima stagione nella massima serie inglese con una sorprendente quinta posizione, il miglior risultato fino ad oggi nella storia del club. Nelle due stagioni successive il Brentford ottenne due sesti posti e rimase inFirst Division per il resto del decennio, fino allo scoppio dellaseconda guerra mondiale che interruppe i campionati nazionali.
Durante la guerra, il club partecipò alla Coppa di Londra, perdendo nel1941 la finale diWembley, ma riuscendo a vincere solo un anno dopo contro ilPortsmouth. Il club ebbe una flessione nel1954 e nel1962, quando retrocedette fino allaThird Division e allaFourth Division. Tuttavia, in questo periodo ottenne il record di spettatori del club: il 26 febbraio1949 nella partita diFA Cup contro ilLeicester City assistettero alla gara 38.678 spettatori. Fino alla fine degli anni '60 sul club aleggiò la minaccia di acquisizione da parte delQueens Park Rangers FC a causa della grave situazione economica del club. Il pericolo fu evitato con un prestito di emergenza da oltre 104 000sterline. In questo periodo il Brentford navigava costantemente tra la terza e la quarta divisione. Le promozioni degli anni1963,1972 e1978 furono contrapposte con le retrocessioni negli anni1966 e1973. Il 15 novembre1963 ottenne la sua vittoria più larga, 9-0 contro ilWrexham AFC. Il club si mise in evidenza in questo periodo raggiungendo la finale delTrofeo Freight Rover aWembley nel1985, dove perse contro ilWigan Athletic. Un altro momento di gloria fu la cavalcata nel1989 inFA Cup: dopo tre vittorie contro squadre di categoria superiore raggiunse i quarti di finale, dove fu sconfitto dalLiverpool.
Dopo un'assenza di quarantacinque anni dalla seconda serie, il Brentford riuscì, nel1992, a tornare inSecond Division, che, dopo l'introduzione dellaPremier League, divenneFirst Division. Dopo una retrocessione diretta nella stagione successiva, il club fallì diverse volte la promozione. Nel1994 fu ingaggiato come allenatoreDavid Webb, con cui il club raggiunse per due volte i play-off, perdendo la finale nel1997 allostadio di Wembley contro ilCrewe Alexandra. Negli anni successivi il club ottenne altri buoni risultati: un quarto e, soprattutto, un primo posto nel1999.
Nel 2002 il club, sotto la guida diSteve Coppell, vide sfumare la promozione, sconfitto nella finale dei play-off contro loStoke City. Nel 2005, con il nuovo allenatoreMartin Allen e, dopo aver terminato il campionato al quarto posto, perse la finale dei play-off contro loSheffield Weds. Il 20 gennaio 2006 fu nominato un nuovo presidente. Nella stagione 2005-2006 il club fece parlare di sé, quando al quarto turno diFA Cup batté ilSunderland, club di massima serie, per 2-1. Nella stessa annata il Brentford raggiunse nuovamente i play-off, ma, nonostante la vittoria per 1-0 in trasferta nella prima semifinale contro loSwansea City, fu eliminato a causa della sconfitta per 0-2 subita in casa contro i gallesi.
Dopo la retrocessione in quarta divisione nella stagione 2006-2007, il Brentford tornò inLeague One nella stagione 2008-2009 come campione dellaLeague Two. Nella stagione 2009-2010 la squadra si classificò nona e nel 2011-2012 raggiunse la finale delFootball League Trophy, dove fu sconfitto dalCarlisle Utd. La formazione dell'ovest di Londra chiuse al nono posto la stagione 2011-2012, nonostante l'arrivo del nuovo allenatoreUwe Rösler. Il campionato 2012-2013 vide il Brentford raggiungere il terzo posto nellastagione regolare e uscire sconfitto dalla finale dei play-off contro loYeovil Town, dopo aver battuto aitiri di rigore loSwindon Town in semifinale. L'impresa della promozione inChampionship riuscì l'anno dopo, in virtù del secondo posto finale.[2]
Nel 2014-2015 la squadra londinese riuscì a raggiungere i play-off per la promozione in massima serie, ma la sua corsa verso laPremier League si arrestò in semifinale, quando fu eliminata dalMiddlesbrough. Negli anni seguenti il club continuò a navigare a metà classifica nel Championship, fino alla stagione 2019-2020, quando terminò al terzo posto la stagione regolare ed eliminò nella semifinale dei play-off loSwansea City, prima di cadere in finale contro ilFulham dopo i tempi supplementari.[3]
Nella stagione 2020-2021 il Brentford raggiunse, per la prima volta, le semifinali diCoppa di Lega inglese; nella stessa annata ottenne la promozione in Premier League dopo aver battutoBournemouth in semifinale eSwansea City nella finale dei play-off, tornando così in massima serie dopo settantaquattro anni; per i londinesi è la prima partecipazione alla massima divisione inglese dall'istituzione dellaPremier League.[4]
Il ritorno in Premier è ottimo, con il Brentford che ottiene una tranquilla salvezza al tredicesimo posto. Nell'anno successivo i londinesi sono una delle sorprese della stagione con il nono posto finale a soli due punti dal settimo posto ed anche nelle successive due stagioni il Brentford ottiene salvezze relativamente tranquille.
1915–1919 - Sospensione attività sportive percause belliche.
1919-1920 - 15° in Southern League Division One. A partire dal 1920 passa allaFootball League partendo dallaThird Division diventandone membro fondatore.
La squadra e i suoi tifosi sono protagonisti di una certa rivalità con le squadre aventi sede nelle zone limitrofe di Londra. Il cosiddettoderby della West London si disputa quando si incontrano due compagini tra Brentford,Chelsea,Fulham eQueens Park Rangers. La competizione tra le prime tre non è attualmente molto sentita, mentre quella con il QPR è ancora accesa, soprattutto in ricordo del tentativo di acquisto del club da parte della squadra rivale, avvenuto nel 1967; tale tentativo, se concretizzato, avrebbe condotto alla fine del Brentford, mentre gli incontri si sarebbero disputati al Griffin Park.[5] Il diffondersi della notizia scatenò la rabbia e le proteste dei tifosi e le relazioni tra le due dirigenze si mantennero in seguito sempre molto fredde.