Команда мастеров по футболу была основана в Житомире в 1959 году на базе областного совета добровольного спортивного общества «Авангард». С 1960 года команда выступала в первенстве СССР (класс Б) под названием «Полесье», представляя общество «Спартак».
С 1967 по 1976 год житомирская команда носила название «Автомобилист», и именно тогда имела наивысшие успехи. В 1967 году «Автомобилист» стал чемпионом Украины, а шестнадцать его игроков получили звания мастеров спорта. В 1972 году «Автомобилист», оставаясь одним из сильнейших клубов в республике, стал обладателем первого Кубка Украины. В финале житомирские мастера в дополнительное время победили донецкий «Шахтёр» — 1:0.
С 1977 года после реорганизации футбольного первенства Союза Житомир был представлен во второй лиге (6 украинская зона), получив новое название — «Спартак». В 1987—1992 годах команда носила своё первое название «Полесье», завоевала второй в своей истории Кубок Украины (в 1990 году), однако не смогла удержаться среди участников Первой лиги по результатам первого чемпионата независимой Украины.
В чемпионате 1992/93, который впервые проводился по системе «осень-весна», команда перешла под эгиду завода «Химволокно», сменила название на «Химик» и за один сезон во второй лиге получила право возвратиться в первую. В первой лиге команда провела следующие семь сезонов. В связи с финансовыми затруднениями предприятие «Химволокно» через два года было вынуждено отказаться от команды, а житомирский клуб вновь вернул своё имя. По итогам сезона 1999/2000 «Полесье» заняло 15 место в первой лиге и опустилось во вторую. В следующем сезоне последовала победа в группе «А» второй лиги и возвращение. В Первой лиге 2001/02 команда заняла 4 место, оказалась за шаг до места уже в Высшей лиге. Но в переходном матче сильнее оказалась александрийская «Полиграфтехника», и житомирская команда осталась в первой лиге. Началось падение. Сначала 11 место, потом 18, а потом в сезоне 2004/05 команда снялась с соревнований после первого круга.
В следующем чемпионате Украины Житомир представляли уже новые клубы: ОФК «Житычи» и МФК «Житомир», но они просуществовали менее сезона.
