Tårnby Fodbold Forening blev stiftet 29. oktober 2004 af en gruppe tidligere medlemmer af Tårnby Boldklub - samlet hjemme hos Kenneth Hansen og på initiativ fra Kenneth, Kristian (Engelbrecht) Pedersen og Jannik Lagermand. Baggrunden var, at man følte sig overset i Tårnby Boldklub, der som altid satsede hårdt på ungdomsfodbolden og nu også på det prestigiøse projekt Amager United. Det efterlod kun lidt plads til seniorfodbold på lavere niveau, og da de udbrydende medlemmer samtidig godt kunne tænke sig selv at prøve det svære stykke arbejde, det er, at drive en fodboldklub, stiftede man Tårnby FF med det formål at forene et godt socialt sammenhold med sportslige resultater.

Det skulle dog hurtigt vise sig at være en vanskelig opgave at få en fodboldklub op at stå. Spillere var der nok af, da stort set hele serie 3-holdet fra Tårnby Boldklub var flyttet med over i Tårnby FF, og da der samtidig kom spillere til fra andre klubber. Det var imidlertid svært at tilbyde de fodboldhungrende spillere nogen som helst faciliteter. I starten bestod træningen af en løbetur på en rundstrækning med start og mål ved Kastrup svømmehal, hvori spillerne efterfølgende tog sig en dukkert.

Den 20. januar 2005 blev Tårnby FF optaget i KBU og fik hjemmebane på Kløvermarken, dog fortsat uden mulighed for at træne. Først da Tårnby FF blev anerkendt som forening i Tårnby Kommune den 11. marts 2005 fik kommunens nye hold træningsmuligheder, da klubben blev tildelt Pilegårdsskolens skolebane som hjemmebane. Samtidigt fik klubben stillet et mindre klublokale (som senere skulle blive kendt som Grotten) til rådighed i den nordvestlige sektion af skolen. Klublokalet blev sat i stand i vinterpausen før 2006-sæsonen med borde, sofaer, diverse underholding samt et lille rum til tøj og udstyr. Banerne var imidlertid vinterlukkede, så træningsproblemet var ikke løst med henblik på opstartsfasen. Det lykkedes dog bestyrelsen at arrangere en række træningskampe, så det nye hold kunne spilles sammen. Efter den lange og besværlige opstartsfase kom foråret 2005, og Tårnby FF skulle til at tørne ud i KBUs serie 4.

Senere fik TFF klublokaler på 3. sal i kommunens gamle vandtårn.

3. april var det så tid til den første kamp i serie 4 og den første turneringskamp i klubbens historie. Kampen levede op til alle forventninger og lidt til, da Tårnby FF på Kløvermarken, som udgjorde det for hjemmebane, da ”Pilen” endnu ikke var åben, vandt med hele 7-0 og gav FC Pharma en gevaldig fodboldlektion. Opstillingen til denne første turneringskamp så således ud John Lorentsen – René Thunø, Sammy Qasem, Morten Teglsbo – Danni Petersen, David Qasem, Jannik Lagermand, Benjamin Jellesmark, Martin Lauritsen – Sami Olabi og René Madsen. På bænken sad Martin Petersen, Henrik Kristensen og Kenneth Hansen, mens formand Kristian Pedersen dirigerede tropperne fra sidelinien.

Blot to uger efter den første kamp skulle Pilen indvies, da Nanoq kom på besøg. Mellem de to kampe havde Tårnby FF mødt Pan Fodbold i Valby idrætspark, hvilket resulterede i en knusende 11-0-sejr. Så nemt skulle det dog ikke gå i den første kamp på den nye hjemmebane, hvor et ukoncentreret hjemmehold måtte nøjes med skuffende 4-4. René Thunø formåede samtidig at indkassere klubbens første advarsel.

Det blev dog en succesrig første sæson, da Tårnby FF endte på 1. pladsen i Serie 4 med tre point ned til nr. 2. Det lykkedes for klubben at score hele 129 mål i 22 kampe, bl.a. med en sejr på 13-0 ude mod LA United. Dette resultat står stadig som klubbens største sejr til dato.

Det blev kun til en enkelt sæson i Serie 3, da man ganske suverænt vandt rækken med hele ni point ned til nr. 2. Men successen stoppede ikke her. For efter blot en enkelt sæson i Serie 2 rykkede man op. Denne gang på en 2. plads. Tårnby FF sluttede á point med Valby Boldklub, men takket være en bedre målscore tog man oprykningspladsen foran Valby-klubben.

Efter tre oprykninger på tre år blev Tårnby FF matchet på en anden måde i Serie 1. Klubben opnåede dog stadig en ganske fin placering lige i midten af tabellen. Efter at have tilbragt lidt tid i Serie 1 sikrede klubben sig oprykning i 2010 til Københavnsserien for første gang. Men efter to sæsoner måtte man ned i Serie 1 igen. I 2016 var man dog tilbage i Københavnsserien, hvor man var indtil 2020. Her sikrede man sig oprykning til Danmarksserien efter en sejr og et uafgjort resultat i kvalkampene. I sæsonen 21/22 var Tårnby FF i lang tid med i oprykningskampen, men måtte se rivalerne fra AB Tårnby tage 1. pladsen.

Tårnby FF er også fast deltager i pokalturneringen. Bedste år var i sæsonen 09/10, hvor de deltog første gang. Her gik man videre til 3. runde efter at have overvundet AB Tårnby og Avarta i hhv. 1. og 2. runde. Men i 3. runde blev AIK 65 Strøby endestation med et nederlag på 4-5. I 2021 blev det exit i 2. runde, hvor Lyngby vandt 5-1. I 1. runde lykkedes det dog at besejre rivalerne fra AB Tårnby efter straffespark. I 22/23-udgaven blev det til et knebent nederlag på 1-2 i 2. runde i "kampen om Amager" da Tårnby FF fik besøg af Fremad Amager fra landets næstbedste række.

Tårnby FF startede i kvinderækkerne i 2007 med at tabe de 2 første kampe uden at stille op, for så i kamp 3 at besejre FA 2000 med 10-0 i 7M Kvinde 2E 8. september 2007.