El equipo se estableció en 1951 con la denominación de San Sebastián Club de Fútbol, actuando como el equipo auxiliar de la Real Sociedad de Fútbol, uno de los clubes tradicionales de la Primera División de España. Desde sus inicios, el San Sebastián C. F. , comúnmente denominado como el Sanse, ha servido como la plataforma donde las jóvenes promesas de la Real Sociedad se desarrollan antes de ser promovidas al equipo principal. Por lo tanto, su función primordial ha consistido en la formación de jugadores, en lugar de enfocarse en obtener resultados destacados en la Liga.
A través del Sanse han pasado numerosos futbolistas que más tarde alcanzaron el éxito en la Real Sociedad y en otras entidades deportivas. Este club ha desempeñado un papel significativo en la historia de la Real Sociedad, ya que tradicionalmente ha operado como un equipo de formación que se nutre más de jóvenes talentos desarrollados en sus categorías inferiores que de incorporaciones externas. Actualmente, la plantilla de la Real Sociedad sigue contando con una mayoría de jugadores que se han formado en el Sanse.
En cuanto a las divisiones en las que ha competido, el Sanse logró ascender a la Segunda División de España en el año 1960. En la siguiente temporada (1961-62), alcanzó su mejor posición, un quinto lugar. No obstante, se dio la curiosa situación de que un rendimiento sobresaliente del equipo filial coincidió con una campaña desastrosa de la Real Sociedad de Fútbol, la cual descendió esa misma temporada de la Primera a la Segunda división. La caída de la Real arrastró al Sanse a la Tercera División de España, dado que un equipo filial no puede competir en la misma categoría que su equipo hermano mayor. El grupo de jugadores del Sanse que participó en la Segunda división fue el mismo que, cinco años más tarde, logró devolver a la Real Sociedad a la Primera división.