Albori La nascita della squadra di calcio del Lione avvenne dopo un dissidio tra le sezioni rugby e calcio del club polisportivo Lyon Olympique Universitaire, che esisteva già dal 1896 con il nome di Racing Club de Lyon. La sezione calcistica si separò dal resto della polisportiva e scelse un nuovo nome, Olympique Lyonnais.

Nel 1896, dalla fusione di Racing club de Vaise e Rugby Club de Lyon, nacque il Lyon Olympique, poi tramutatosi in Racing Club. Il club si dotò di una sezione calcistica nel 1899 e nel 1906 si qualificò alla fase finale del campionato francese di calcio USFSA, dove si fermò agli ottavi di finale contro l', contro cui, dopo un pareggio nel match iniziale, non fu raggiunto un accordo per la disputa della "bella". Il Lyon Olympique venne oscurato dall'FC Lyon, compagine concittadina che vinse il titolo francese nel 1908 e nel 1909. All'epoca LOU e FC Lyon erano divise da un'accesa rivalità ed erano contrapposte a due altre squadre cittadine, il CS Terreaux e l'AS Lyonnaise.

Divenuto nel 1910 Lyon Olympique Universitaire, nello stesso anno il club partecipò nuovamente al campionato francese di calcio USFSA. Dopo aver battuto il Besançon per 4-1, fu eliminato ai quarti di finale dallo Stade Helvétique Marsiglia perdendo per 5-0. Fu ancora presente nel campionato francese di calcio USFSA nel 1913, dove fu eliminato agli ottavi di finale perdendo per 5-1 contro il Saint-Raphaël. Il LOU giocava allora allo stadio di Iris, in attesa che fosse ultimata la costruzione dello stadio di Gerland, completato nel 1926.

Il primo dopoguerra e la nascita dell'Olympique Lyonnais Nel 1945 sulla panchina del Lyon Olympique arrivò l'allenatore Félix Louot, che diede alla squadra metodi di allenamento rigorosi e un assetto professionistico, aiutando la squadra a vincere il campionato della Francia meridionale del periodo bellico con due punti di vantaggio sul . Nella finale nazionale, contro il , il Lyon Olympique perse poi per 4-0. I buoni risultati da un lato spinsero la squadra verso la massima serie francese, dall'altro provocarono dissidi tra i professionisti, desiderosi di proseguire il cammino tracciato, e i dilettanti, ancora numerosi in seno al Lyon Olympique Universitaire. Louot e il suo entourage decisero quindi di fondare un proprio club.

Il nuovo sodalizio nacque ufficialmente il 3 agosto 1950 con il nome di Olympique Lyonnais, per iniziativa di Albert Trillat e altri soci. Il primo allenatore dell'OL, che si accasò allo stadio di Gerland, impianto appositamente costruito su progetto dell'architetto Tony Garnier, fu Oscar Heisserer. Il 26 agosto 1950 la squadra esordì battendo il Paris Charenton di fronte a 3.000 spettatori. Nel suo primo mezzo secolo di vita il Lione non riuscì mai a vincere il campionato francese e non fu raro vederlo in Division 2.

Nel 1950-1951 l'OL vinse il campionato di seconda divisione e venne promosso in prima divisione, da cui retrocesse dopo appena una stagione. Seguirono due stagioni di ricostruzione in Division 2, con l'ascesa di talenti come Åke Hjalmarsson ed Erik Kuld Jensen. Nel 1953-1954 fu conseguita nuovamente la promozione in massima serie sotto la guida di Heisserer, che a obiettivo ottenuto lasciò il club dopo quattro anni. Il successore, Julien Darui, allenò il Lione in massima serie per soli sei mesi, prima di lasciare il posto a Lucien Troupel, che chiuse al dodicesimo posto ridando linfa a una squadra che aveva iniziato male la stagione. Tra i migliori elementi in rosa vi erano due veterani, lo svizzero Jacques Fatton ed Antoine Dalla Cieca, e i giovani Jean Djorkaeff, Marcel Le Borgne e Bernard Gardon. Nel 1955-1956 la compagine lionese riuscì a piazzarsi nella prima metà della classifica del campionato e raggiunse le semifinali della Coppa di Francia. Il triennio seguente (1956-1959) vide il Lione terminare il campionato sempre a metà della graduatoria.

Nel 1959 a Troupel successe Gaby Robert e in squadra approdarono nuovi calciatori: l'argentino Nestor Combin, che in seguito proseguì la carriera nella Serie A italiana, il camerunese Eugène N'Jo Léa e Jules Sbroglia. Malgrado la dispendiosa campagna acquisti, il Lione non riuscì ad andare oltre il sedicesimo posto in Division 1 nel 1959-1960.

Dai primi allori negli anni '60 e '70 alla crisi degli anni '80

Negli anni '60 l'Olympique Lyonnais, guidato dal duo d'attacco composto dal talentuoso Fleury Di Nallo – noto come "il piccolo principe di Gerland" – e dall'argentino Nestor Combin e dall'allenatore Lucien Jasseron, ottenne il quinto posto in Division 1 nel 1962-1963, stagione culminata nella finale di Coppa di Francia, persa contro il (0-0 nella prima gara, 0-2 nella ripetizione). Fu nell'annata seguente che la squadra riuscì a vincere la Coppa di Francia, sconfiggendo in finale il Bordeaux per 2-0 in una stagione chiusa al quarto posto in Division 1.

Partito Combin, ceduto alla , la squadra chiuse al sesto posto il campionato 1964-1965, con eliminazioni precoci in coppa nazionale e in Coppa delle Coppe. Nell'annata seguente l'OL si classificò sedicesimo in campionato, il peggiore piazzamento del club dal 1960-1961. Il flop causò la partenza di Jasseron, che si congedò dopo tre anni con un titolo in bacheca, il primo vinto nella storia della squadra. Insieme al tecnico lasciarono il Lione anche i calciatori Marcel Aubour, Jean Djorkaeff, Stéphane Bruey e Michel Margottin.

Il nuovo allenatore Louis Hon, ex calciatore del , non riuscì a fare meglio del quindicesimo posto finale in campionato nel 1966-1967, anche se nella medesima annata il Lione vinse per la seconda volta la Coppa di Francia, sconfiggendo in finale il per 3-1. Di tenore simile fu l'annata seguente per quanto concerne il campionato, con un piazzamento nella seconda metà della classifica, mentre in Coppa delle Coppe furono raggiunti i quarti di finale, con l'eliminazione subita per mano dell'.

Hon fu dunque rimpiazzato da Aimé Mignot, ex calciatore del Lione, che esordì con il nono posto in campionato e l'eliminazione agli ottavi di finale della Coppa di Francia. A condizionare la stagione fu l'infortunio di Di Nallo, che si ruppe la gamba alla quarta partita dell'annata. Il giocatore tornò in forma per l'annata 1969-1970, ma la squadra si piazzò solo quindicesima.

Agli inizi degli anni '70 approdarono al Lione il difensore serbo Ljubomir Mihajlović, detto "Loubo", e l'attaccante Bernard Lacombe, che ereditò il ruolo di bomber da Di Nallo, il quale per limiti di età lasciò l'OL nel 1974-1975. Il nuovo decennio vide l'affermazione del centrocampista marocchino Serge Chiesa, ben affiatato con Lacombe. Nel 1972-1973 il Lione vinse per la terza volta la Coppa di Francia, battendo in finale il per 2-1 con gol decisivo segnato da Lacombe. Seguì un buon terzo posto in campionato nel 1973-1974, grazie alle giocate offensive e ai gol di Di Nallo, Lacombe e Chiesa, dopo aver condotto per svariate settimane la classifica; nella stessa annata vi fu l'eliminazione agli ottavi di finale della Coppa delle Coppe contro il (3-3 allo stadio di Gerland e 4-0 in Grecia). Partiti Fleury Di Nallo, Daniel Ravier e Jean Baeza, anche nella stagione 1974-1975, con molti giovani, il Lione chiuse con il terzo posto in campionato.

Nella stagione 1975-1976 il Lione partì molto bene, ma poi accusò un calo di rendimento che la fece crollare in graduatoria, sino a rimanere invischiata nella lotta per non retrocedere. Nell'inverno del 1976 la panchina fu dunque affidata al trentacinquenne Aimé Jacquet, all'esordio come allenatore dopo una carriera di calciatore spesa tra e Olympique Lione, dove era approdato nel 1973. Modernizzatore, egli rivestì per alcuni mesi il ruolo di allenatore-giocatore e innovò la medicina in seno al club, dotandolo di un medico sociale, il dottor Ferret, poi divenuto medico della nazionale francese. Conseguita la salvezza grazie al sedicesimo posto del 1975-1976, la squadra riuscì a raggiungere nella stessa annata la finale di Coppa di Francia, persa per 2-0 contro l'. Malgrado gli ottimi segnali iniziali, durante la gestione di Jacquet la squadra non riuscì a risollevarsi e continuò a lottare per la salvezza, raggiunta con grandissima difficoltà nella stagione 1979-1980, l'ultima di Jacquet, avvicendato ad annata in corso da Jean-Pierre Destrumelle, che volle Fleury Di Nallo come assistente. Il Lione evitò la caduta in seconda serie solo agli spareggi, avendo la meglio dell' (battuto per 6-0 allo stadio di Gerland e inutilmente vittorioso per 4-2 al ritorno). A pesare in questo periodo furono i seri problemi finanziari dovuti all'obbligo imposto dalla riforma contrattuale per i calciatori voluta dalla federcalcio nazionale. Il Lione si vide, pertanto, costretto a vendere i suoi migliori calciatori (Raymond Domenech allo , Bernard Lacombe al ) e visse una crisi acuitasi agli albori degli anni '80.

La gestione di Destrumelle ebbe vita breve, dato che durò una sola stagione, ma egli ingaggiò numerosi calciatori di valore, come Jean Tigana, Alain Moizan, Simo Nikolić e Jean-Marc Furlan. Nel 1980-1981 la squadra si piazzò nella prima metà della classifica e lo stadio di Gerland registrò il record di sempre di affluenza (48.852 spettatori) in occasione di Olympique Lyonnais- (1-1), primato francese fino al 1991.

I successivi sette anni (1981-1987) videro avvicendarsi tre allenatori (Vlatko Kovačević, Robert Herbin e Robert Nouzaret) e vari presidenti, ma i risultati sportivi furono scadenti. Retrocesso in Division 2 a causa del diciannovesimo e penultimo posto in campionato nel 1982-1983, il Lione fu rilevato dal presidente Charles Mighirian. Dal 1985-1986 al 1987-1988 la squadra vide sfumare la promozione in massima serie agli spareggi.

La prima era Aulas (1987-2000) L'era Domenech e il ritorno in Division 1 e in Europa (1988-1993) Nel giugno 1987 l'uomo d'affari rodanese Jean-Michel Aulas rilevò il Lione con l'obiettivo di trasformarlo in uno dei club egemoni della Ligue 1, con corposi investimenti. Il suo programma, di nome OL-Europa, mirava ad una risalita in Ligue 1 e ad un approdo nelle coppe europee in non più di quattro anni.

Nel 1987-1988 la squadra si piazzò seconda nel gruppo B della seconda divisione e sfiorò la promozione in massima serie, persa ai play-off. Tre allenatori si successero sulla panchina dell'OL: Robert Nouzaret, esonerato a metà stagione, Denis Papas e l'ex calciatore del Lione Marcel Le Borgne.

Nel 1988 il trentaseienne Raymond Domenech, nato a Lione e calciatore della squadra negli anni settanta, divenne il nuovo tecnico della squadra. Egli si era distinto come allenatore-giocatore del club alsaziano del Mulhouse e Aulas gli affiancò come direttore sportivo Bernard Lacombe, ritiratosi dall'attività agonistica. L'ambizioso presidente diede alla coppia carta bianca sul mercato, consentendo ai due di scegliere i calciatori che ritenessero più adatti a centrare la promozione in massima serie. Arrivarono l'esperto congolese Eugène Kabongo e François Lemasson, cui si affiancarono giovani di valore come Bruno N'Gotty e Pascal Fugier. Trascinati da 21 gol di Kabongo, i lionesi ottennero la promozione in massima divisione dopo un pareggio senza reti con l'Alès, aggiudicandosi per la terza volta il campionato di Division 2.

La prima stagione in massima serie con Domenech fu conclusa con un onorevole ottavo posto, malgrado un inizio tribolato. Nel 1990-1991 il piano di Aulas si realizzò con l'approdo in Europa grazie al quinto posto. La vittoria contro il Bordeaux all'ultima giornata in uno stadio di Gerland strapieno non sancì immediatamente la qualificazione in Coppa UEFA, che fu ottenuta dopo che il vinse Coppa di Francia, liberando così un posto europeo per i lionesi.