Fondé en 1962, l’Association Football Virois trouve ses origines dans la section football de l’Union Sportive Municipale Viroise (USMV). Durant ses premières décennies, le club s’impose progressivement comme l’un des acteurs importants du football dans le Calvados. Le premier véritable sommet de son histoire intervient en 1992, lorsque l’équipe viroise remporte le championnat de Division d’Honneur de Basse-Normandie et accède pour la première fois au niveau national. La même année, l’USM Vire réalise également un parcours marquant en Coupe de France avec un 32e de finale face au Havre AC, disputé au stade Pierre-Compte devant plus de 4 200 spectateurs.
À la fin des années 1990, le club connaît une importante évolution institutionnelle. Après avoir été pendant plusieurs décennies la section football de l’USM Viroise, il prend son indépendance et évolue sous le nom de Football Club Municipal Virois, avant de s’unir avec Saint-Germain-de-Tallevende. Cette fusion donne naissance au Football Club Municipal de Vire-Saint-Germain, une nouvelle étape dans la structuration du football virois.
En 2002, le FCM Vire-Saint-Germain fusionne à son tour avec l’Association Sportive de Saint-Martin-de-Tallevende. De cette union naît l’Association Football Virois (AF Virois), appellation que le club porte encore aujourd’hui. L’équipe fanion évolue alors rapidement au niveau national et participe notamment au championnat de CFA 2 au début des années 2000. Le stade Pierre-Compte devient au fil des années l’une des enceintes emblématiques du football dans le Bocage virois.
Après plusieurs saisons entre niveaux régional et national, l’AF Virois connaît un nouveau sommet en 2023 en remportant le championnat de National 3 Normandie, synonyme d’accession au National 2. Le club découvre ainsi le quatrième échelon du football français lors de la saison 2023-2024.