Avrupa'nın kulüpler bazındaki bir numaralı kupasında ilk kez 2002-2003 sezonunda eleme oynayan sarı-lacivertiler, Hollanda'nın Feyenoord takımını geçmeyi başaramadı. Sarı-lacivertliler, 3. eleme turunda rakibine 1-0 ve 2-0'lık yenilgilerle boyun eğdi.
Fenerbahçe, 2006-2007 sezonunda bu kulvarda 2. eleme turunda Faroe Adaları'ndan Torshavn ekibini sahasında 4-0, deplasmanda ise 5-0'lık skorlarla geçerken 3. eleme turunda Ukrayna'nın Dinamo Kiev takımıyla eşleşti.
Sarı-lacivertliler, deplasmanda 3-1 yenildiği rakibiyle sahasında 2-2 berabere kaldı ve turu Ukrayna ekibi atladı.
Şampiyon tamamladığı 2010-2011 sezonuna kötü başlayan Fenerbahçe, 3. eleme turunda İsviçre'nin Young Boys takımını geçmeyi başaramadı. Sarı-lacivertli ekip, ilk maçta deplasmanda 2-2 berabere kaldığı eşleşmede evindeki karşılaşmada 1-0 yenilerek Şampiyonlar Ligi şansını kaybetti.
'Devler Ligi'ne 2012-2013 sezonunda 3. eleme turundan katılan Fenerbahçe, Romanya'nın Vaslui ekibini eleyerek play-off'a yükseldi. Rusya'nın Spartak Moskova takımıyla eşleşen sarı-lacivertliler, deplasmanda 2-1 yenildiği rakibiyle İstanbul'da 1-1 berabere kalarak Avrupa'da yoluna UEFA Avrupa Ligi'nde devam etti.
Şampiyonlar Ligi elemelerine 2013-2014 sezonunda da 3. turdan dahil olan Fenerbahçe, Avusturya'nın Salzburg takımını eleyerek play-off etabına adını yazdırdı. İngiltere'nin Arsenal takımıyla eşleşen Fenerbahçe, evinde 3-0, deplasmanda ise 2-0'lık skorlarla rakibine mağlup oldu.
Fenerbahçe, 2015-2016 sezonunda Ukrayna'nın Shakhtar Donetsk takımıyla 3. eleme turunda eşleşirken evinde 0-0 berabere kaldığı rakibine deplasmanda 3-0 yenilerek elendi.
Sarı-lacivertli ekip, 2016-2017 sezonunda Fransa'nın Monaco ekibiyle 3. eleme turunda karşı karşıya geldi. İlk maçı sahasında 2-1'lik skorla geçen Fenerbahçe, deplasmanda ise rakibine 3-1 ile boyun eğdi. Fenerbahçe, 2018-2019 sezonunda 3. eleme turunda Portekiz'in Benfica ekibiyle eşleşti. Deplasmanda 1-0 yenildiği rakibiyle evinde 1-1 berabere kalan sarı-lacivertliler, yoluna UEFA Avrupa Ligi'nde devam etti.
Teknik direktör Jorge Jesus yönetiminde 2022-2023 sezonunda 2. eleme turunda eşleştiği Ukrayna'nın Dinamo Kiev ekibiyle deplasmanda 0-0 berabere kalan Fenerbahçe, sahasında rakibine 2-1 mağlup olarak Avrupa'nın en büyük organizasyonuna katılamadı.
Fenerbahçe, 2024-2025 sezonunda Jose Mourinho yönetiminde İsviçre'nin Lugano ekibini 2. eleme turunda deplasmanda 4-3, evinde ise 2-1'lik skorlarla geçerek adını 3. eleme turuna yazdırdı. Sarı-lacivertliler, bu turda Fransa'nın Lille ekibiyle karşılaştı. İlk maçı deplasmanda 2-1 kaybeden Fenerbahçe, Kadıköy'de 1-0'lık skorla karşılaşmayı uzatmalara taşıdı. Rövanşın uzatma bölümünde rakibiyle 1-1 berabere kalan sarı-lacivertli ekip, hedefine ulaşamadı.
Fenerbahçe, geçen sezon ise yine Mourinho yönetiminde 3. eleme turunda Feyenoord'u eleyerek play-off turuna adını yazdırdı. Bu turda Benfica ile eşleşen sarı-lacivertli ekip, evinde golsüz berabere kaldığı rakibine deplasmanda 1-0 yenilerek 11. kez organizasyona elemelerden katılamadı.
