NK Lokomotiva Zagreb zajmuje unikalne miejsce w piłkarskim krajobrazie stolicy Chorwacji, stanowiąc historyczny symbol środowiska kolejarskiego oraz jedną z najważniejszych kuźni talentów w regionie. Klub został założony 1 maja 1914 roku pod nazwą ŽŠK Victoria (Željezničarski športski klub Victoria), a w kolejnych dekadach nosił m.in. nazwę Željezničar, zanim w 1945 roku przyjął nazwę Lokomotiva. Zespół tradycyjnie występuje w niebiesko-białych barwach (często z akcentem czerni lub szarości), a z powodu swoich kolejowych korzeni nosi powszechny przydomek „Lokosi”.
Przez dekady klub funkcjonował w cieniu stołecznych gigantów, rozgrywając mecze na kameralnym obiekcie Igralište na Kajzerici w dzielnicy Novi Zagreb. Po awansie do najwyższej klasy rozgrywkowej (Prva HNL), ze względu na wymogi licencyjne, zespół przenosił swoje mecze na Stadion Maksimir, a obecnie korzysta z historycznego stadionu Stadion Kranjčevićeva (Stadion na Kranjčevićevoj), dzielonego z innymi klubami z Zagrzebia. Najlepszym okresem w dawnej historii klubu były lata 1947–1955 w pierwszej lidze jugosłowiańskiej, zwieńczone 3. miejscem w 1952 roku (za Hajdukiem Split i Crveną zvezdą Belgrad). W nowożytnej piłce chorwackiej Lokomotiva dwukrotnie zdobywała wicemistrzostwo Chorwacji (w sezonach 2012/2013 oraz 2019/2020) i dwukrotnie docierała do finału Pucharu Chorwacji (Hrvatski nogometni kup) w tych samych latach. Barwy zespołu reprezentowało wielu wybitnych graczy, m.in. Andrej Kramarić, Lovro Majer, Ante Budimir, Lirim Kastrati oraz Myrto Uzuni.
Na arenie międzynarodowej NK Lokomotiva Zagreb zadebiutowała w sezonie 2013/2014 w eliminacjach Ligi Europy UEFA meczem przeciwko Dinamu Mińsk (zwycięstwo 2:1 na wyjeździe i porażka 2:3 u siebie, odpadnięcie regułą bramek na wyjeździe). Największym sukcesem w europejskich pucharach był awans do rundy play-off eliminacji Ligi Europy w sezonie 2016/2017, w której po przejściu trzech rund zespół uległ belgijskiemu KRC Genk. W sezonie 2020/2021 klub po raz pierwszy w historii wziął udział w kwalifikacjach Ligi Mistrzów UEFA, mierząc się z Rapidem Wiedeń.
Współcześnie Lokomotiva pozostaje stabilnym i cenionym uczestnikiem chorwackiej ekstraklasy, słynąc z doskonałego skautingu oraz rozwijania młodych zawodników trafiających do czołowych klubów Europy.