La società sassolese, istituita nel 1920, si affiliò alla Federazione Italiana Giuoco Calcio il 17 luglio dello stesso anno, e utilizzava al principio gli stessi colori dello stemma comunale, ovvero il giallo e il rosso. La squadra partecipò per molti anni ai tornei dilettantistici emiliani, dove nacquero molte rivalità (Carpi, Roteglia, Vignola, Guastalla, Mirandolese e Baracca Lugo quelle principali).
Il primo risultato significativo ottenuto dalla squadra fu nel campionato 1968/1969, quando partecipò al campionato di Serie D (Girone B) con squadre lombarde e altre formazioni emiliane (tra le quali Carpi e Mirandolese). Al termine della stagione arriva la salvezza. L'annata successiva, in un girone simile (con l'inserimento della Parmense, della Cremonese e della Gallaratese), la squadra si piazza a centro classifica con 33 punti. Dalla stagione 1970/1971, sempre in Serie D, gli emiliani si presentano con i colori neroverdi e la denominazione di Football Club Sassuolo; la sede è in via Mazzini, presso il campo comunale, al tempo formato da una sola tribuna in legno. Presidente è Primo Costi con allenatore Angelo Ottani, che porta il club a una salvezza sofferta sempre nel girone B; 2 punti di vantaggio sui rivali di sempre del Carpi, che retrocedono. Nel campionato 1971/1972 il sodalizio emiliano cambia ancora nome e diventa Football Club Sassuolo Sportiva, mantenendo i colori sociali neroverdi, sempre con Costi alla presidenza, mentre Angelo Ottani in panchina dura solo 5 giornate, sostituito da Augusto Vaccari. Nel campionato 1972/1973, inserito ancora nel girone B, troviamo due squadre sassolesi: il San Giorgio Sassuolo, che fino ad allora svolgeva attività minore (nota come Giofil e dai colori viola e nero, che si piazzerà al 14° posto) e la Sassuolo Sportiva, classificatasi ultima e quindi retrocessa con Cisanese e Guastalla.
Nell'estate del 1973, sotto la guida del presidente Cantelli, la Giofil e la Sassuolo Sportiva decidono di dare vita a un sodalizio comune: le due squadre si fondono dando vita a una nuova società che prende la denominazione di Sassolese, con maglia a strisce verticali rosse e blu e pantaloncini bianchi (probabilmente in onore del Bologna, club da cui arriva l'allenatore, una gloria del calcio nazionale come Ezio Pascutti, che da poco aveva smesso di giocare all'ombra delle due torri). La compagine inserita nel girone D della Serie D, si piazza al 9° posto in un campionato vinto dai rivali di sempre del Carpi.
Nell'estate del 1974 la Sassolese diventa Unione Sportiva Sassuolo Calcio, sempre con maglia rosso-blu e calzoncini bianchi. Il sodalizio ha inizialmente sede a Fiorano Modenese, così come anche il campo a gioco è situato nella vicina cittadina. Presidente è Carlo Alberto Giovanardi mentre allenatore è sempre l'ex bomber del Bologna. I Sassolese raggiungono così un buon 7° posto, a pari punti (36) con la Maceratese. Nell'annata seguente (1975/1976) in panchina non troviamo più Pascutti, ma c'è il ritorno di Ottani con Igino Guazzi alla presidenza. Stagione certo non fortunata, che si chiude con il ritorno ai campionati dilettantistici dopo un arrivo a pari punti con Boca San Lazzaro di Savena e Baracca Lugo, che vede questi ultimi salvarsi per la miglior differenza reti. Nel campionato 1977/1978, stagione dell'ultima riforma dei campionati, gli emiliani, che hanno cambiato ancora presidenza e giuda tecnica, sono sempre nel girone D con formazioni marchigiane, romagnole ed emiliane. Salvezza raggiunta per un soffio con un solo punto di vantaggio sul quartetto delle retrocesse. Nuova stagione sportiva (1978/1979) e nuovo staff: con Gilberto Prati alla presidenza che riporta alla guida tecnica Augusto Vaccari. Cambio anche nella tenuta di gioco: i pantaloncini diventano blu. Cambiamenti che non giovano, infatti il club retrocede mestamente con soli 17 punti conquistati.
