Начало профессиональной истории клуба датируется 1977 годом, когда команда при челябинском автоматно-механическом заводе с одноименным названием АМЗ стала играть в первой, сильнейшей группе Чемпионата Челябинской области по футболу. Впоследствии она была переименована в «Стрелу», далее с 1990 года в «Зенит». У истоков «Стрелы» стоял Виталий Данилович Мута. Человек, с чьим именем связано в дальнейшем создание и развитие профессионального футбольного клуба в Челябинске. В 1977—1988 годах заводская команда выступала в первенстве Челябинской области, став чемпионом в 1980 году. Клуб пять раз играл в финале Кубка области, дважды став его обладателем (1986, 1987). В 1988 году команда приняла участие в первенстве РСФСР среди коллективов физкультуры в Уральской зоне. Заняв 2-е место, команда получила право в 1989 году участвовать в первенстве СССР во второй зоне второй лиги, где заняла 19-е место из 22-х команд. В 1990, уже под названием «Зенит», в 7 зоне второй лиги РСФСР— 6-е из 17 команд. В 1991 году заняв 6 место из 22-х команд, команда получила право выступать в первой лиге. В 1992 году команда заняла 12-е место из 18-и команд— лучшее достижение в первенствах России. В 1993 заняв 19-е место среди 20-и команд, «Зенит» прекратил существование.
В сезоне 2024/25 футболисты «Челябинска» под руководством главного тренера Романа Пилипчука сумели выиграть осеннюю часть турнира в группе «Золото», а по итогам весеннего этапа сыграли в стыковых матчах за выход в Первую Лигу с астраханским «Волгарем» и добились долгожданного повышения в классе! «Челябинск» - в Первой Лиге!
В текущем сезоне «Челябинск» после двенадцати проведенных игр c 22 набранными очками занимает пятую строчку. За пять последних проведенных матчей команда одержала 2 победы, 3 раза сыграла вничью. Матч между футболистами «Челябинска» и красноярского «Енисея» можно назвать историческим. Команды впервые сыграют друг против друга в рамках Лиги PARI. Ранее клубы встречались лишь в товарищеском матче. И та игра завершилась пользу «красно-синих» - 2:0.