La storia del club può iniziare il 27 novembre 1903, quando un impiegato della Bayer, Wilhelm Hauschild, scrive una lettera al proprio datore di lavoro. Con questa lettera, che è firmata anche da altri 170 suoi colleghi, Hauschild chiede alla dirigenza un supporto finanziario per fondare una società sportiva. Questa richiesta è accettata, così il 1º luglio 1904 viene fondata la società polisportiva Turn- und Spielverein Bayer 04 Leverkusen. Il 3 maggio 1907 viene aggiunta la sezione calcistica, che in seguito ha dei dissidi con quella di ginnastica. L’8 giugno 1928 nascono quindi due distinte società: la sezione di ginnastica fonda il TuS Bayer 04 Leverkusen, che adotta come colori sociali il giallo ed il blu, mentre quelle di pallamano, di atletica, di pugilato e di calcio fondano lo Sportvereinigung Bayer 04 Leverkusen, che adotta invece gli attuali colori, il rosso e il nero.
Separazione della sezione calcistica
La sezione calcistica milita dalla fine degli anni venti fino ai primi anni trenta tra la terza e la quarta divisione tedesca, mentre nel 1936 avviene la promozione in seconda divisione. Bisogna aspettare però il dopoguerra per trovare la squadra in massima divisione, esattamente nel 1951: in questo anno i rosso-neri raggiungono la Oberliga West, una delle massime divisioni di questo periodo. Qui terminano alcuni campionati a metà classifica, ed ottengono il miglior risultato di questo periodo, il terzo posto, nella stagione 1954-1955, tuttavia il campionato seguente segna il ritorno del club al secondo livello.Nel 1963 nasce la Bundesliga, ma il Bayer Leverkusen milita in questo periodo nella Regionalliga, il campionato di seconda divisione. Nel 1968 il club vince il proprio girone, ma è sconfitto nei play-off e non ottiene la promozione; nel 1973 arriva invece la retrocessione in terza divisione. La squadra rimane in questo livello per due stagioni prima di venir promossa nella neonata Zweite Bundesliga; finalmente, dopo tre stagioni in cui arrivano risultati non troppo positivi arriva la storica promozione in Bundesliga, datata 1979.
Esordio nella Bundesliga
L’adattamento alla nuova categoria sembra procedere lentamente: nei primi campionati il Leverkusen si mantiene lontano dal vertice, e nella stagione 1981-1982 si classifica al sedicesimo posto; è pertanto necessario affrontare uno spareggio per mantenere la categoria. Questo si disputa contro il Kickers Offenbach, e viene comunque vinto. Nel 1984 avviene poi la riunificazione della sezione di calcio con quella di ginnastica; viene quindi fondato il TSV Bayer 04 Leverkusen e.V..
Palmarès
Trofei nazionali 1 Coppe di Germania
Trofei internazionali 1 Coppe UEFA/Europa League