Aufgrund der Abwanderung des FC Wimbledon (Neu: Milton Keynes Dons) wurde am 28. Mai 2002 beschlossen, einen neuen im Stadtteil beheimateten Verein, den AFC Wimbledon, zu gründen. Präsident wurde der Fan Kris Stewart, der am selben Tag seinen Job als Finanzberater verloren hatte, und nunmehr genügend Zeit hatte, ehrenamtlich zu arbeiten. Inzwischen sind Dickie Guy Präsident und Kris Stewart Vorstandsvorsitzender.
Der Klub setzte von Anfang an die Medien geschickt ein; das erste Team wurde gecastet. Aus mehreren hundert Bewerbern wurden 20 ausgewählt. Die große Sympathie für den Verein führte dazu, dass er immer überproportional viele Besucher für die Liga hatte, die auch bereit waren, höhere Eintrittspreise zu zahlen. Auch unterstützen einige größere Sympathisanten den Verein finanziell.
Bereits zum ersten Spiel am 10. Juli 2002, einem Freundschaftsspiel gegen Sutton United, kamen mehr als 4.500 Zuschauer, und auch das erste Ligaspiel des AFC Wimbledon brach alle bisherigen Zuschauerrekorde in der Seagrave Haulage Premier Division (Combined Counties League, CCL). Schon in seiner ersten Saison erreichte der AFC den dritten Platz in der CCL und gewann in der folgenden Saison ohne eine einzige Niederlage den Meistertitel.
Der Klub gewann die CCL-Meisterschaft mit einer Tordifferenz von +148 bei 42 Siegen und lediglich vier Unentschieden und stieg anschließend in die Isthmian League First Division auf. Der AFC gewann gleich in der ersten Saison den Meistertitel der First Division und spielte damit in der Saison 2005/06 in der Isthmian League Premier Division.
In der Saison 2007/08 erreichte man den dritten Platz und somit den Aufstieg in die Conference South, wo durch die sofortige Meisterschaft der Durchmarsch in die Conference National, der höchsten Nichtprofiliga Englands, gelang.
Nach nur zwei Jahren in der Conference National konnte sich der Verein als Tabellen-Zweiter der Saison 2010/11 für die Play-Offs qualifizieren und nach zwei Siegen (2:0 und 6:1) über Fleetwood Town in das Finale einziehen. Am 21. Mai 2011 wurde ein weiteres Stück Vereinsgeschichte geschrieben. Der AFC Wimbledon konnte im City of Manchester Stadium das Finale gegen Luton Town mit 4:3 nach Elfmeterschießen für sich entscheiden und stieg damit in die Football League Two auf. Fünf Jahre später zog der AFC Wimbledon als Siebtplatzierter erneut in das Play-Off-Finale durch ein 1:0 und 2:2 gegen Accrington Stanley ein und erreichte am 30. Mai 2016 nach einem 2:0-Sieg gegen Plymouth Argyle im Wembley-Stadion den Aufstieg in die Football League One.
2016 kündigte der langjährige Fan und Sponsor des Vereins John Green die Verfilmung der Vereinsgeschichte an. Produziert wird der Film von Fox 2000.[1]
Im Sommer 2005 unterstützten Kris Stewart und andere Gründungsmitglieder des AFC Wimbledon die enttäuschten Fans von Manchester United bei der Gründung ihres eigenen Vereins, des FC United of Manchester. Auch die österreichische Initiative Violett-Weiß hat in Anlehnung an ihr englisches Vorbild nach der Übernahme von Austria Salzburg durch Red Bull mit dem SV Austria Salzburg ihren eigenen Verein gegründet.