Начало
През второто десетилетие на ХХ век в Горна Оряховица съществуват редица махленски клубове. В края на май 1921 г. те се обединяват под името СК Левски 1921. През 1924 г. в с. Калтинец (днес квартал на града) е основан СК Борислав, а през 1935 г. в града е създаден и СК Никола Петров.
Локомотив е основан през 1932 г. от група служители на железниците на Гара Горна Оряховица под името ЖСК (Железничарски спортен клуб). През 1944 г. ЖСК се обединява със СК Борислав под името ЖСК Борислав, като година по-късно клубът е преименуван на Локомотив.
След Втората световна война
През годините след 1945 г. в клуба се вливат други горнооряховски отбори, сред които „Червено знаме“, „Торпедо“ и „Никола Петров“.
През 1946 г. отборът достига до финал за Железничарската купа, който е загубен от Локомотив (София).
През 1947 Локомотив (ГО) прави успешен рейд в турнира за националната купа и достига до полуфинал, където среща Левски (София). Любопитното е, че преди решителните мачове горнооряховци канят като треньор-консултант звездата на Локомотив (Сф) Крум Милев, но това не им носи успех. Отпадат от надпреварата след загуба с 0:5 в София и равенство 2:2 в Горна Оряховица.
Реорганизация на футбола в България
След като през 1949 г. в България е предприета реорганизация на физкултурното движение, в Горна Оряховица са обособени шест доброволни спортни организации на ведомствен принцип: Торпедо, Червено знаме, Динамо, Спартак и Строител (в старата градска част), които през 1957 г. са обединени под името ДФС Никола Петров, както и Локомотив (в квартала край гарата), преобразуван през 1957 г. също в спортно дружество. През 1959 г. в Горна Оряховица окончателно остава един клуб, след като ДФС Никола Петров се присъединява към „железничарите“.
Дебют в „А“ група
През 1962 година за старши треньор на Локомотив е назначен Йордан Томов. Под негово ръководство през сезон 1962/63 отборът завършва на 1-во място в Северната „Б“ група и по този начин си осигурява дебютно в своята история участие в „А“ група.
Сред основните играчи в състава по това време са: Добри Блъсков, Тодор Маринов, Божин Божилов, Бойко Ванчев, Зарко Георгиев, Желязко Колев, Васил Симеонов, Йордан Ценов, Начо Начев и Иван Върбанов.
Историческия първи гол за Локомотив в „А“ група бележи централният нападател Марин Кушев, който се разписва на 11 август 1963 г. при загуба с 1:2 като гост срещу Спартак (Плевен).
По време на сезон 1963/64 горнооряховци изиграват няколко паметни срещи в елита. Така например у дома разбиват силния тим на Ботев (Пловдив) с 5:2, побеждават и ЦСКА с 1:0. Не успяват обаче да се утвърдят в „А“ група, като записват общо 9 победи, 5 равенства и 16 загуби. Завършват на последното 16-о място в класирането и се завръщат в „Б“ група. Иначе голмайстор на отбора по време на сезона е Тодор Маринов, който бележи 9 попадения.
Трайно участие в „Б“ група
Следват 19 сезона, в които Локомотив неизменно е в „златната среда“ на Северната „Б“ група. В този период най-успешните кампании на отбора са през 1973/74 и 1975/76, когато завършва на 3-то място в крайното класиране.
Сред значимите фигури в състава по това време е защитникът Костадин Тодоранов, който изиграва 362 мача за клуба във втория ешелон. Халфът Иван Василев записва 351 мача и 58 гола, а Костадин Ушев има 293 мача и 48 попадения.
През втората половина на 70-те години изгрява звездата и на левия атакуващ халф Асан Абишев. Той е рекордьор по участия и голове за клуба в „Б“ група – 370 мача и 90 попадения. Записва също 51 мача с 4 гола в елита.
През сезон 1983/84 обаче горнооряховци се представят под обичайното си ниво. В 34 шампионатни мача успяват да запишат едва 10 победи. Класират се на 16-о място от общо 18 отбора и изпадат в Северозападната „В“ група. Престоят им в трета дивизия обаче продължава само един сезон. През 1984/85 завършват на 1-во място и се завръщат в „Б“ група.
Златни години на клуба
През 1985 г. за старши треньор на Локомотив е назначен легендата на Левски Добромир Жечев. Той поставя основите на стабилен отбор, в който лидери са местни футболисти като Димитър Печикамъков, братята Левент и Ценко Гавазови, Валери Ганев, Сашо Ангелов. През сезон 1985/86 тимът се разминава с промоция за елита, завършвайки на 3-то място във втория ешелон (тогава в „А“ група влизат първите два тима).
Сезон 1986/1987 – Полуфинал за Купата на България и завръщане в „А“ група
Възходът на Локомотив обаче продължава и през 1986/87. Отборът води люта битка за второто място с Дунав (Русе), като в крайна сметка финишира на него заради по-добра голова разлика. В края на сезона в крайното класиране на „Б“ група победител е Миньор (Перник) с 58 точки, следван от Локомотив (Горна Оряховица) с 50 и голова разлика 60:36, трети остава Дунав (Русе) също с 50 точки, но само с един гол по-лоша голова разлика 58:35.
Така след 23-годишна пауза горнооряховци отново се класират в „А“ група. През следващите 8 години те са неизменна част от най-високото ниво в родния футбол, като редовно нанасят загуби на грандовете Левски (София) и ЦСКА (София).
През същия сезон 1986/1987 обаче е постигнат друг връх – полуфинал за Купата на България. На тази фаза горнооряховци се изправят срещу Левски (тогава Витоша), като двубоят се играе в Кърджали. Столичани печелят с 2:0 и се класират за финала. В другия полуфинал ЦСКА (тогава ЦФКА Средец) побеждава Нефтохимик (Бургас) с 1:0, а след това побеждава Левски на финала с 2:1.
В мач за 3-4 място в турнира Локомотив (Горна Оряховица) губи от Нефтохимик с 1:3 в Ихтиман.
Утвърждаване в елитната „А“ група
През сезон 1987/88 Локомотив успява да се утвърди в елитната дивизия, завършвайки на 13-о място от 16 отбора. След края на кампанията Добромир Жечев напуска тима, а на негово място за старши треньор е назначен Тодор Велев. През сезон 1988/89 отборът се нарежда на 12-о място в крайното класиране, като у дома побеждава Левски с 2:1 (11 септември 1988 година).
Рекордно 8 място в „А“ група
През лятото на 1989 г. Локомотив (ГО) е поет от Кирил Рабчев, а в състава от Рилски спортист е привлечен Ивайло Йорданов. Пристигат също играчи като Стефан Колев и Йордан Маринов, а от школата е интегриран Назиф Кадир. По време на сезон 1989/90 горнооряховци не допускат нито една загуба на своя стадион – 10 победи и 5 равенства (1:1 срещу ЦСКА, 1:1 срещу Левски, побеждават Славия с 3:2, Ботев Пловдив с 1:0) и завършват на 8-о място в „А“ група, което е най-доброто класиране в историята на клуба.
Постижението е повторено през следващия сезон 1990/91, когато начело на отбора вече е Петър Кирилов. През есента Левски и ЦСКА губят мачовете си в Горна Оряховица с по 2:0, като след 14-ия кръг от шампионата Локомотив е на 2-ро място във временното класиране!!!
В крайна сметка обаче завършва отново на 8-а позиция. Нападателят на отбора Ивайло Йорданов става голмайстор на „А“ група с 21 попадения, а след края на първенството осъществява трансфер в португалския гранд Спортинг (Лисабон).
Участие в европейския турнир Интертото
През лятото на 1992 г. горнооряховци участват в Интертото. Там в група с Локомотив (София), Рапид (Букурещ) и Арджеш (Питещ), завършват на първо място. В следващия кръг срещат руския Ротор (Волгоград). Мачът в Горна Оряховица завършва при резултат 1:1, а в Русия Локомотив отпада след поражение с 0:2.
През сезон 1992/93 отборът продължава да има стабилни изяви в родното първенство и се класира на 9-о място.
В началото на следващия сезон 1993/94, под ръководството на треньора Никола Велков, Локомотив се представя много силно. След 9-ия кръг на шампионата горнооряховци се намират на 2-ро място във временното класиране след Левски. Постепенно обаче се появяват колебания в резултатите на тима и в крайна сметка той завършва кампанията на 8-о място за трети път в своята история.
Изпадане след 8 поредни сезона в „А“ група
Най-силният период в досегашната история на Локомотив приключва през сезон 1994/95. В клуба настъпва финансова криза, която се отразява негативно на представянето на отбора. По време на сезона горнооряховци записват 17 загуби и финишират на 14-о място, изпадайки от „А“ група.
Всъщност, дори и през тази кампания обаче Левски и ЦСКА не успяват да победят в Горна Оряховица. „Сините“ губят с 0:1, а мачът с „армейците“ завършва 2:2.
На практика Локо (ГО) остава само на една точка от спасителната зона с 33 точки, на която е Монтана (34 точки).
Криза и престои в аматьорския футбол
Изпадането от елита е само началото на кризата, която обхваща клуба през втората половина на 90-те години. През сезон 1995/96 Локомотив успява да оцелее в „Б“ група, завършвайки на 13-о място, но през 1996/97 няма този късмет и се свлича до Северозападната „В“ група. Пропадането продължава с пълна сила, като се стига дори дотам клубът да участва през 1998/99 в областната група за един сезон.
Завръщане в професионалния футбол
В крайна сметка, след 7 години извън професионалния футбол, през сезон 2003/04 Локомотив завършва на 1-во място във „В“ група и се завръща във втория ешелон. Финансовият недоимък обаче не е преодолян. В състава на треньора Бойко Димитров почти липсват играчи с опит в професионалния футбол.
Така през сезон 2004/05 горнооряховци са абсолютния аутсайдер на „Б“ група. В 30 изиграни мача записват едва четири победи и едно равенство и логично завършват на последното 16-о място в класирането. Общо вкарват само 16 гола, като 5 от тях са дело на халфа Стефан Бакърджиев, който е голмайсторът на тима по време на кампанията.
Нова светлина в тунела за Локомотив
Следват нови 8 години, в които Локомотив крета в средата на Северозападната „В“ група без сериозни амбиции. Нещата се променят, когато с управлението на клуба през 2012 г. се заема бившият национал Бончо Генчев. През сезон 2013/14 Локомотив завършва на второ място във „В“ група – на една точка от победителя в групата Локомотив (Мездра), но получава право на участие в „Б“ група заради липсата на лиценз на няколко клуба.
Трето място в „Б“ група
През сезон 2014/2015 г. тимът завършва на трето място в „Б“ група, само на две точки от спечелилия право да играе в елита Пирин (Благоевград). Локомотив (Горна Оряховица) финишира с 59 точки, Пирин е с 61, а победител през сезона е Монтана със 78.
От изиграните 30 мача през сезона отборът завършва с 59 точки и голова разлика 60:34, 18 победи, 5 равни мача и 7 загуби. Янаки Смирнов Локомотив (Горна Оряховица) става голмайстор с 22 точни попадения.
През сезон 2015/2016 отборът отново завършва на трето място в „Б“ група с 50 точки, голова разлика 42:26, 13 победи, 10 равни мача и 6 загуби. Тихомир Кънев Локомотив (Горна Оряховица) става голмайстор с 14 точни попадения. Но 4 точки не стигат за промоция в елита.
Завръщане в Първа лига
През лятото на 2016 година обаче, след създаването на Първа професионална футболна лига, клубът получава покана да се включи в нея. Така след 21-годишна пауза горнооряховци отново стават част от най-високото ниво на родния футбол.
За завръщането си в елита в Локомотив прави мащабна селекция и основен ремонт на клубния стадион. Привлечени са и няколко чужденци като Матиас Курьор, Аристоте Н’Донгала, Игор Джоман. Престоят на горнооряховци в Първа лига обаче продължава само един сезон. През 2016/17 се завръщат във втория ешелон след загубен плейоф от Монтана. Първата среща завършва наравно 1:1 в Горна Оряховица, но на реванша като домакин, Локомотив губи с 0:3 и така остава последен в елита, изпадайки във Втора лига.
Престой във Втора лига и отново при аматьорите
През следващия сезон 2017/2018 Локомотив (Горна Оряховица) завършва на 8 място във Втора лига, 9 място (2018/2019), 9 място (2019/2020), за да се стигне до изпадането през сезон 2020/2021 (15 място).
Последните два сезона тимът е част от Северозападната Трета лига – 3 място (2021/2022), 2 място (2022/2023 – на четири точки зад Бдин Видин.)
Класиране в последните сезони
| 2022/23 | Северозападна Трета лига | 2 място |
| 2021/22 | Северозападна Трета лига | 13 място |
| 2020/21 | Втора лига | 15 място |
| 2019/20 | Втора лига | 9 място |
| 2018/19 | Втора лига | 9 място |
| 2017/18 | Втора лига | 8 място |
| 2016/17 | Първа лига | 14 място (изпада) |
| 2015/16 | Втора лига | 3 място (влиза) |
| 2014/15 | Втора лига | 3 място |
| 2013/14 | Северозападна Трета лига | 3 място (влиза) |
