Футбольная команда была основана в 1916 году. Существовала до 1935 года. Возрождена в 1987 году. В 1989 году команда под руководством Валерия Овчинникова вышла в Первую лигу Чемпионата СССР. В 1992 году в связи с распадом СССР попала в Высшую лигу. Большую роль в становлении команды сыграл начальник Горьковской железной дороги Омари Шарадзе.
В чемпионате России 1997 года заняла 17-е место и покинула Высший дивизион. В том же году дошла до полуфинала Кубка Интертото.
В 1998 году за счёт кадровой перестройки в период дозаявок «Локомотив» сумел зацепиться за второе место и вернуться в Высший дивизион.
В сезоне 2000 года железнодорожники долго шли на последнем месте. В середине сезона команду покинул Валерий Овчинников, однако, спустя месяц, вернулся. Команда выдала серию неплохих матчей, но не смогла подняться выше 15-й строчки в таблице и снова покинула высший дивизион.
В 2001 году уже после 2-го тура, 7 апреля 2001 года, Овчинников подал в отставку, отдав команде 11 лет своей тренерской карьеры (при этом остался президентом клуба). «Я очень устал, — сказал он, — Но не от работы, а от многолетней неопределённости вокруг „Локомотива“. Команда не нужна никому, тем не менее мы подготовили её к чемпионату и смогли стартовать. А дальше пусть наши руководители, пообещавшие президенту ПФЛ не опозориться перед всей страной, решают, кому управлять клубом и кому тренировать команду.» Эта отставка стала самой быстрой в истории первого дивизиона. «Локомотив» возглавил Валерий Синау. Команда быстро скатилась на последнее место, которое не покидала до конца чемпионата. Так железнодорожники за два года вылетели во второй дивизион.
В 2002 году «Локомотив» так и не подал заявки в ПФЛ на участие в чемпионате России во втором дивизионе. Овчинников пытался продать клуб с огромными долгами, но покупателя не нашлось. 9 апреля было официально объявлено об отказе от участия. Причиной стало плохое финансирование и долги по зарплате. Команда была расформирована, футболисты отпущены на свободный трансфер. На этом закончилась история «бормановского» (по прозвищу Валерия Овчинникова) «Локомотива».
Уже на следующий день, 10 апреля 2002 года, в Нижнем Новгороде было объявлено о создании нового клуба с названием «Локомотив-ГЖД» (Горьковская железная дорога). Новый начальник ГЖД Хасян Зябиров заявил, что его ведомство готово помочь с финансированием. Также финансовые обязательства возложила на себя Федерация футбола Нижегородской области. Главным тренером был назначен экс-капитан «Локомотива» Геннадий Масляев. Дебют новой команды, к тому времени уже переименованной в «Локомотив-НН», состоялся 9 мая. На стадионе «Локомотив» в рамках 1/8 финала Кубка МФС «Приволжье» железнодорожники обыграли арзамасскую «Дружбу» — 2:1.
«Локомотив-НН» был заявлен в МФС «Приволжье», перед командой поставили задачу выйти во второй дивизион. Однако уже в середине сезона вновь возникли проблемы с финансированием, долги по зарплате. Футболисты пригрозили руководителям забастовкой и бойкотировали матч против «Рубина-2». К счастью для железнодорожников, проблемы вскоре были решены, «Локомотив-НН» выиграл турнир, получил профессиональный статус и вышел во второй дивизион.
Во втором дивизионе в зоне «Урал-Поволжье» «Локомотив-НН» провел три сезона, лучшим из которых стал 2005 год — 9-е место. В том сезоне в команду вернулось много футболистов, хорошо зарекомендовавших себя ещё в «Локомотиве», прекратилась тренерская «чехарда».
29 января 2006 года главный тренер Геннадий Масляев на пресс-конференции объявил о том, что источники финансирования отсутствуют, команда не прошла лицензирование в ПФЛ, осталось 12 игроков. Позже было принято решение о переезде в Нижний Новгород команды «Спартак» (Челябинск) и передачи ей базы «Локомотива-НН» в поселке Сортировочный и стадиона «Локомотив».
«Локомотив-НН» был лишён профессионального статуса и фактически прекратил своё существование. В 2006 году команда спортивной школы «Локомотив» выступала в чемпионате Нижнего Новгорода по футболу, где заняла 6-е место из девяти. В 2007 году «Локомотив» играл во второй лиге, зоне «В» чемпионата Нижегородской области по футболу, завершив турнир с тем же результатом. В 2008 году команда выступала в том же турнире. В 2009 году «Локомотив» вновь выступал в чемпионате Нижнего Новгорода и занял 5-е место из восьми.
Интересные факты
* Первые бразильские легионеры в чемпионате России появились в «Локомотиве» в 1995 году. Их звали Да Силва (пришёл из клуба «Арагуори») и Жуниор (пришёл из клуба «Асуана»), конечно, качество их игры оставляло желать лучшего, за что Борман впоследствии неоднократно извинялся перед болельщиками команды. * В высшем дивизионе Чемпионата России некоторые домашние матчи «Локомотива» запомнились жестокими околофутбольными столкновениями с участием нижегородского ОМОНа, в результате чего одно время фанаты называли Нижний Новгород «Омоновск-сити». * Высказывания главного тренера «Локомотива» Валерия Овчинникова регулярно попадали в символические газетные хит-парады заявлений игроков и тренеров. Среди его знаменитых фраз, например, были: «Вы любите заглядывать мне в трусы, а они у меня бронированные» или «Некоторые футболисты ни разу на поле не выходили, но привели в негодность три пары шипованных бутс. Зависит от того, как он смотрит за главным инструментом. Бутсы — дело интимное, как инструмент у музыканта».