W 1950 przy Fabryce Żelaza i Stali w Magnitogorsku powstał klub Mietałłurg Magnitogorsk. W 1953 klub został mistrzem obwodu czelabińskiego. W Mistrzostwach ZSRR klub zadebiutował w 1955 w Klasie B (drugi poziom rozgrywek) w której występował nieprzerwanie do 1981, kiedy to osiągnął awans do najwyższej klasy rozgrywkowej w ZSRR - klasy A.
Po przeobrażeniach politycznych Mietałłurg występował w najwyższej klasie rozgrywkowej w Rosji. W 1994 wywalczył mistrzostwo Rosji. W tym samym roku klub wygrał także Europejską Ligę Hokejową. W 2000 ponownie został najlepszą drużyną hokejową w Europie, zaś w kraju zdobył brązowy medal. Rok później ponownie sięgnął po mistrzostwo Rosji, po czym w następnych rozgrywkach znów zdobył brązowy medal. Na kolejny medal musiał czekać do 2004 – wtedy to klub sięgnął po wicemistrzostwo kraju, przegrywając w finale play-off z Awangardem Omsk 2-3 (prowadząc już w rywalizacji 2-0). Rok później Magnitogorsk zdołał wywalczyć w grudniu prestiżowy Puchar Spenglera (pokonując w finale Team Canada 8:3) po czym kilka miesięcy później znów został brązowym medalistą mistrzostw Rosji (znów porażka z Awangardem w półfinale). W 2007 w półfinale play-off Mietałłurg ponownie spotkał się z Omskiem, lecz tym wygrał rywalizację 3-1, a następnie pokonał Ak Bars Kazań 3-2 i został mistrzem Rosji.
W przeszłości trenerem klubu był m.in. Jurij Szundrow. Od 1996 do 2003 pierwszym trenerem klubu był Walerij Biełousow. W sezonie KHL (2010/2011) trenerem klubu był Fin Kari Heikkilä. W sezonie KHL (2012/2013) do marca 2013 roku trenerem był Kanadyjczyk Paul Maurice[7]. Na przełomie kwietnia i maja 2013 klub prowadził konkurs na zmianę loga[8], po czym ogłoszono, że w nowe logo będzie zawierać główny motyw - zwierzę lisa[9]. W maju 2013 nowym szkoleniowcem drużyny został Kanadyjczyk Mike Keenan[10]. W styczniu 2015 trenerem bramkarzy został Siergiej Zwiagin[11]. W połowie 2015 trener Keenan został mianowany prezesem ds. rozwoju hokejowego w klubie, a tymczasowym szkoleniowcem został Ilja Worobjow[12]. 19 października 2015 powołano nowy sztab szkoleniowy (główny trener Ilja Worobjow, asystenci Mike Pelino, Wiktor Kozłow, Siergiej Zwiagin)[13]. Od początku listopada 2017 p.o. głównego trenera Mietałłurga był W. Kozłow, którego pod koniec grudnia tego roku zatwierdzono na tym stanowisku[14]. Asystentami w sztabie w tym czasie pozostawali Pelino, Zwiagin oraz Władimir Antipin. Od kwietnia 2018 głównym trenerem zespołu był Czech Josef Jandač, a w składzie sztabu pozostali Wiktor Kozłow i Władimir Antipin[15]. Na początku sezonu KHL (2019/2020) Josef Jandač został zwolniony we wrześniu 2019, a jego miejsce zajął Ilja Worobjow[16]. Do kwietnia 2020 w sztabie byli Wiktor Kozłow, Jiří Kalous, Andriej Bołsunowski[17]. Wiosną 2020 do sztabu weszli Szwed Fredrik Stillman[18], Aleksandr Golc,[19] i Słoweniec Klemen Mohorič jako trener bramkarzy[20]. W listopadzie 2020 do sztabu powrócił Mike Pelino[21]. W maju 2021 nowymi trenerami w sztabie zostali Mark French[22] i Wiktor Ignatjew[23]. W październiku 2022 do sztabu dołączył Dmitrij Riabykin[24]. Po sezonie 2022/2023 zostali zaangażowani Andriej Razin jako główny trener oraz jako asystenci Jurij Trubaczow, Jewgienij Michałkiewicz i Jarosław Chabarow, zaś trenerem bramkarzy pozostał Klemen Mohorič[25][26].
Na początku lipca 2021 ogłoszono zakończenie kariery zwodniczej wieloletniego zawodnika klubu, Siergieja Moziakina, oraz zastrzeżenie jego numeru 10 dla zawodników drużyny[27].
