Il Pachuca Athletic Club nacque nel 1901 su iniziativa di alcuni minatoribritannici emigrati dallaCornovaglia che lavoravano per la Compañía Real del Monte y Pachuca. Il gruppo praticava il calcio nel tempo libero dal lavoro nelle miniere di proprietà di William Blamey. Fu Alfred C. Crowle a introdurre ai minatori la pratica sportiva, insegnando loro le regole delcalcio.
Il 19 luglio 1907 fu costituita ufficialmente laPrimera División messicana e il Pachuca ne fu uno dei membri fondatori.
Nel 1908 in squadra entrò il primo messicano, David Islas. Dal 1910 al 1912, a causa dellarivoluzione messicana, il calcio messicano fu decimato: rimasero solo tre club, tra cui il Pachuca. Nel 1915 la maggior parte dei calciatori del club era di nazionalità messicana. Dal 1917 al 1920 il Pachuca dell'allenatore britannico Alfred C. Crowle vinse due titoli nazionali. Nel 1921 gran parte dei calciatori si spostò aCittà del Messico.
Dopo decenni di crisi, nel 1967 la squadra vinse il campionato diSegunda División e tornò in Primera. Nei primi anni '70 il club retrocesse nuovamente in seconda serie. La promozione in Primera non arrivò prima della stagione 1992-1993, ma il ritorno in seconda serie fu immediato. Con la creazione della Primera División A, poi ridenominata Liga de Ascenso, in luogo della Segunda División, nel 1994, il Pachuca fu da subito una delle squadre di vertice, ma perse lo spareggio-promozione con l'Atlético Celaya. Nel 1995-1996, vincendo la Primera A, tornò finalmente in Primera División, ma anche in tal caso la retrocessione dalla massima serie fu immediata.
Con la suddisivisione della stagione in due porzioni (inverno ed estate), il Pachuca vinse il torneo invernale e, battendo il Tigrillos nella finale dei play-off, riguadagnò la massima serie nel 1997-1998. Nel 1998-1999, sotto la guida diJavier Aguirre, ottenne la salvezza in Primera per la prima volta dopo trent'anni, grazie ad un pareggio contro l'Atlante alloStadio Azteca di fronte a 30.000 spettatori.
Nel torneo invernale del 1999, contro tutti i pronostici, il Pachuca vinse per la prima volta nella propria storia il titolo messicano, superando ilCruz Azul grazie algolden goal dell'argentinoAlejandro Glaria. Il successo valse la partecipazione allaCopa Merconorte. Nel 2001 la squadra di Aguirre fu finalista del torneo estivo del campionato messicano, ma perse contro ilSantos Laguna all'Estadio Corona diTorreón. Questo periodo fu segnato dalla tragica scomparsa del calciatorePablo Hernán Gómez, morto in un incidente d'auto il 29 gennaio 2001. Alla fine del 2001 Aguirre fu chiamato ad allenare ilMessico e fu rimpiazzato daAlfredo Tena, che condusse il Pachuca alla finale del torneo invernale del 2001. Contro ilTigres UANL all'Estadio Universitario il Pachuca si aggiudicò il suo secondo titolo nazionale.
Nel 2001 il Pachuca divenne il primo club calcistico professionistico del Messico a festeggiare i 100 anni di storia.
Nel 2002 vinse laCONCACAF Champions' Cup, battendo in finale i connazionali delMonarcas Morelia e laureandosi campione del Centro America per la prima volta.
Nel 2003 la squadra allenata daVíctor Manuel Vucetich vinse il terzo titolo nazionale, battendo ancora il Tigres UANL, ancora una volta nello stadio dei rivali. Dal 2003 al 2006 il club non riuscì per due volte consecutive ad approdare ai play-off del campionato, ma il presidente Jesús Martínez promise un ritorno ai vertici della Primera División.
Con la vittoria del Clausura 2006 in finale contro ilSan Luis, arrivata dopo il primo posto nellastagione regolare, ottenne per la prima volta il successo in campionato disputando il ritorno della finale in casa. Nel dicembre 2006 il Pachuca vinse laCoppa Sudamericana, battendo nella doppia finale ilColo-Colo.
Nell'aprile 2007 il Pachuca si aggiudicò laCONCACAF Champions' Cup, battendo in finale ilGuadalajara e ottenendo così il suo secondo alloro continentale.
Il 27 maggio 2007 vinse anche il quinto titolo messicano, il Clausura 2007, sconfiggendo in finale l'América. In 17 mesi vinse dunque 4 trofei, 2 nazionali e 2 internazionali.
Nel 2007 il Pachuca vinse laSuperLiga nordamericana nella prima edizione di questa competizione, riservata a squadre messicane estatunitensi. In finale prevalse sulLA Galaxy airigori (1-1 dopo 120 minuti di gioco). Per il Pachuca fu il quinto trofeo vinto in 15 mesi.
Grazie al successo in campionato poté disputare anche laCONCACAF Champions' Cup 2008, torneo in cui si confermò campione del Centro America battendo, nell'aprile 2008, ilSaprissa nella doppia finale.
Nel Clausura 2009 arrivò a disputare la finale, persa contro ilPumas UNAM. Nell'aprile 2010 vinse laCONCACAF Champions League battendo in finale i connazionali del Cruz Azul. Nel Clausura 2010 (denominato Bicentenario 2010) fu sconfitto in semifinale dalToluca.
Nel Clausura 2014 giunse in finale, ma perse contro ilLeón dopo itempi supplementari. Il nuovo titolo arrivò nel Clausura 2016, che il Pachuca vinse battendo nella doppia finale ilMonterrey.
Nell'aprile 2017 vinse laCONCACAF Champions League battendo nella doppia finale i connazionali del Toluca. Grazie al successo partecipò, nel dicembre 2017, allaCoppa del mondo per club FIFA, dove eliminò ilWydad Casablanca prima di perdere la semifinale contro ilGrêmio, per poi vincere la finale di consolazione contro l'Al-Jazira e ottenere il terzo posto finale.
Il club tornò al successo in campionato vincendo l'Apertura 2022, battendo nella doppia finale ilToluca.