Il club venne fondato nel 1912 come Abbey United, essendo Abbey uno dei distretti di Cambridge[1][2]. Nei primi anni giocò a livelli amatoriali, disputando le partite in stadi vicini a Cambridge finché nel 1932 venne inaugurato l'Abbey Stadium. Nel 1949 il club divenne professionistico e nel 1951 cambiò denominazione in Cambridge United[2]. Dopo aver partecipato ai campionati di Southern Football League e vincendo le edizioni 1968-1969 e 1969-1970[3], nel 1970 venne eletto per l'ammissione al campionato di Fourth Division, quarta serie del campionato inglese di calcio, prendendo il posto del Bradford Park Avenue[2]. Dopo tre anni venne promosso in Third Division, ma venne retrocesso l'anno dopo. Nel biennio 1978-1979 conquistò due promozioni consecutive passando dalla Fourth Division alla Second Division, seconda serie nazionale[2]. Rimase in seconda serie per sei stagioni, raggiungendo il miglior risultato nella stagione 1979-1980 con un ottavo posto finale. Nel 1984 venne retrocesso dalla Second Division, tornando in Fourth Division l'anno successivo. Nella FA Cup 1989-1990, da squadra di quarta serie, raggiunse i quarti di finale dove venne sconfitto per 1-0 dal Crystal Palace, che poi raggiunse la finale persa dopo il replay[2]. Al termine della stagione, da sesto classificato, disputò i play-off promozione: nella finale disputata a Wembley sconfisse il Chesterfield, venendo così promosso in Third Division[2]. E l'anno dopo, vincendo il campionato, fece il doppio salto, tornando in Second Division; tra i protagonisti di questi anni ci sono i 2 attaccanti Dion Dublin e John Taylor (che è il giocatore ad aver segnato più gol nei campionati della Football League con la maglia del Cambridge United). La stagione 1991-1992 si concluse col miglior risultato nella storia del Cambridge United, avendo concluso al quinto posto in Second Division e partecipato ai play-off promozione in prima serie, conclusi con l'esclusione in semifinale ad opera del Leicester City, e mancando l'occasione di diventare uno dei membri fondatori della Premier League[2]. Nella stagione successiva, la prima di First Division come seconda serie, il Cambridge United concluse al ventitreesimo posto e venne retrocesso in terza serie. Negli anni successivi il Cambridge United disputò sia la Second Division sia la Third Division.
Nella stagione 2004-2005 partecipò alla prima edizione della neocostituita Football League Two, che prese il posto della Third Division come quarta serie nazionale. Al termine di quella stessa stagione il Cambridge United concluse all'ultimo posto e venne retrocesso in Football Conference, massima serie dilettantistica inglese, e lasciando i campionati professionistici inglesi dopo 35 anni[2]. Il 29 aprile 2005, sei giorni dopo la retrocessione, il Cambridge United entrò in amministrazione controllata a causa di difficoltà finanziarie[4]. Il 22 luglio 2005 uscì dall'amministrazione controllata dopo aver trovato un accordo con il HM Revenue and Customs, l'ente governativo nazionale responsabile per la riscossione delle imposte[5]. Il club mise in vendita l'Abbey Stadium per avere introiti utili a tenere a galla le finanze dello stesso Cambridge United[6]. Negli anni di Football Conference il Cambridge United raggiunse per due stagioni consecutive (2007-2008 e 2008-2009) i play-off promozione da secondo classificato, ma venendo sconfitto in entrambe le occasioni in finale: dall'Exeter City nel 2008[7] e dal Torquay United nel 2009[8]. Dopo quattro stagioni di medio-bassa classifica il Cambridge United raggiunse nuovamente il secondo posto al termine della stagione 2013-2014, venendo così ammesso ai play-off promozione. Dopo aver sconfitto in semifinale l'Halifax Town, affrontò nella finale disputatasi a Wembley il 18 maggio 2014 il Gateshead, vincendo per 2-1 e tornando in Football League Two dopo nove anni di assenza[9]. Nella FA Cup 2014-2015 raggiunse il quarto turno dove costrinse il Manchester United, squadra di Premier League, a disputare la gara di replay dopo lo 0-0 con cui si era chiusa la partita disputatasi all'Abbey Stadium[10][11]. Il replay all'Old Trafford si chiuse con la vittoria del Manchester United per 3-0[12].
^abcdefgh(EN) Cambridge United potted history, su cambridge-news.co.uk, 20 agosto 2010. URL consultato il 3 settembre 2017 (archiviato dall'url originale il 22 luglio 2012).
^(EN) Cambridge United - A Fresh Start, su cambridge-united.co.uk, 22 luglio 2005. URL consultato il 3 settembre 2017 (archiviato dall'url originale il 24 luglio 2011).