Under sin hittills mycket korta historia har klubben varit väldigt framgångsrik. Under sina nio första år arbetade man sig successivt upp genom de engelska amatörligorna innan man 2011 tog sig till kvalmatch mot Luton Town om kontrakt i League Two, Englands lägsta division på professionell nivå. Matchen gick till straffsparksläggning som AFC Wimbledon vann med 4–3 och därmed säkrade spel i League Two. Målvakten Zeb Brown blev stor matchhjälte då han räddade två av straffarna. Uppflyttningen till League Two var klubbens femte uppflyttning på nio säsonger och innebar att AFC Wimbledon blev den första engelska fotbollsklubben grundad på 2000-talet att inträda i The Football League.
2016 kvalificerade sig AFC Wimbledon för uppflyttning till League One sedan man tagit sig till playoff-final om uppflyttning från League Two mot Plymouth Argyle. Matchen spelades på Wembley den 30 maj 2016, på dagen 14 år efter att klubben officiellt bildades. AFC Wimbledon vann matchen med 2–0 efter mål av Lyle Taylor och Adebayo Akinfenwa och blev därmed uppflyttade till League One inför säsongen 2016/17.
Säsongen 2021/22 åkte klubben ner i League Two efter att ha slutat näst sist i League One. Detta var klubbens första nedflyttning sedan grundadet 2002.
Hemmaarena
Mellan 2002 och 2020 spelade AFC Wimbledon sina hemmamatcher på Cherry Red Records Stadium, även kallad Kingsmeadow, som man fram till 2017 delade med Kingstonian FC. Till en början hyrde man in sig på arenan, men när Kingstonian drabbades av ekonomiska problem 2003 köpte AFC Wimbledon arenan. Då Kingsmeadow emellertid inte ligger i Merton, där Wimbledon ingår, utan granndistriktet Kingston upon Thames blev en av klubbens största målsättningar att bygga en ny hemmaarena i Merton.
2012 började klubben arbeta aktivt för att ta över den då nedläggningshotade hundkapplöpningsbananWimbledon Stadium, belägen på samma gata som den numera rivna Plough Lane där Wimbledon FC spelade mellan 1912 och 1991, och bygga en ny fotbollsarena på tomten. Planerna presenterades officiellt i november 2014 och i december 2015 godkändes planerna av Mertons kommunfullmäktige. Wimbledon Stadium stängdes slutligen i mars 2017 och i december 2017 beviljades AFC Wimbledon slutgiltigt bygglov för den nya fotbollsarenan på tomten. Den nya arenan, som även den har fått namnet Plough Lane, stod färdig i början av november 2020.
I maj 2020 flyttade AFC Wimbledon från Kingsmeadow, som sålts till Chelsea, och spelade tillfälligt på Queens Park Rangers hemmaplan Loftus Road i väntan på att den nya hemmaarenan blev klar. AFC Wimbledon spelade sin första match på sin nya hemmaarena Plough Lane den 3 november 2020 mot Doncaster Rovers, matchen slutade 2-2.
Rivalitet
Klubbens historia med Milton Keynes Dons har lett till en viss rivalitet mellan klubbarna. Situationen är dock något mer komplicerad än så då ingen av klubbarna eller dess supportrar erkänner att det finns någon rivalitet. Hos AFC Wimbledon beror detta främst på att man inte betraktar Milton Keynes Dons som en legitim fotbollsklubb medan man i Milton Keynes inte anser sig ha någon historia med AFC Wimbledon som kan föranleda någon rivalitet. Icke desto mindre har det ofta varit spänt när klubbarna har mötts. Klubbarna möttes för första gången den 2 december 2012 i den andra omgången av FA-cupen. Matchen, som blev mycket omskriven i brittisk media, vanns av Milton Keynes Dons med 2–1. Matcherna mellan klubbarna har kallats The Dons Derby och The Battle of the Dons i brittisk press, men ingen av klubbarna eller dess supportrar använder dessa benämningar i någon större utsträckning. Säsongen 2016/2017 spelade de båda klubbarna i samma division för första gången, innan dess hade de enbart möts i cupsammanhang.
AFC Wimbledon betraktar i stället sina traditionella grannklubbar i södra London så som Charlton Athletic, Millwall och Crystal Palace som sina primära rivaler. Matcherna mellan dessa lag brukar kallas för The South London Derby. Även Sutton United brukar räknas som traditionella rivaler.
