Klub je osnovan 15. srpnja 1929. godine u Zagrebu, u Ilici 55 pod imenom Športski klub Metalac. Tada je osim nogometne imao još i šahovsku i plivačku sekciju. Jedan od osnivača i prvi predsjednik kluba bio je Ivo Korošec. Nogometna momčad Metalca svoju je prvu utakmicu odigrala 14. rujna 1930. godine na igralištu „Tipografije“ protiv Esperanta (1:2). Klub je svoje domaće utakmice igrao na igralištu „Grafičara“, a prostorije kluba je imao u Haulikovoj ulici 10/IV, gdje je od 1933. godine bilo i sjedište „Udruženja klubova III razreda“. Raspušten je 18. svibnja 1941. godina, a ponovo obnovljen 9. lipnja 1945.godine pod nazivom Fizkulturno društvo Metalac. Klub od 7. kolovoza 1953. nosi naziv Sportsko društvo Metalac. Godine 1964. spaja se s Kustošijom (bivša Sloboda) i dobiva nogometno igralište u Sokolskoj ulici. Dana 18. ožujka 1969. godine mijenja naziv u Radničko sportsko društvo Metalac. Od 1993. ponovno nosi naziv NK Kustošija.
Klub se u svojim prvim godinama postojanja natjecao u III. i II. razredu prvenstva Zagreba, a najveći uspjeh postiže u sezoni 1939./40. kada igra u I.b razredu prvenstva Zagreba (IV. razred natjecanja). Juniorska momčad Metalca je osvojila pehar na turniru Radničke sportske zajednice (1937.) i prvenstvo Zagreba. Klub nakon obnove osvaja 6. mjesto u Hrvatskoj ligi 1946. te postaje drugoligaš. U sezoni 1952./53. trener kluba postaje Bogdan Cuvaj, a klub u sezoni 1954./55. postiže svoj najveći uspjeh u prvenstvu, 3. mjesto u 2. saveznoj ligi. 1948. i 1951. godine dolazi do četvrtzavršnice Kupa maršala Tita. Klub se do sezone 1972./73. natječe u 2. i 3. ligi, a nakon toga u nižerazrednim ligama sve do 2017. godine kada je izboren nastup u 2. HNL. Najuspješniji igrači ponikli u klubu su Bruno Belin, Drago Hmelina, Đuro Pintarić, Branko Knez.
Od 1996. do 2002. godine klub nije imao seniorsku momčad. U tim godinama klub je ustrojio nogometnu školu koja je postala jedna od najboljih u Zagrebu. Od tih dana pa sve do danas mnogi igrači ponikli u školi nogometa NK Kustošija pojačavaju prvoligaške momčadi u mlađim kategorijama. Danas se klub natječe u svim kategorijama od zagića do veterana. U klubu je registrirano preko 300 igrača. Od poznatijih igrača novog doba koji nastupaju u prvoj HNL ligi ili u inozemstvu a svoje učenje i usavršavanje nogometne vještine proveli su u školi nogometa našeg kluba su igrači Mario Šitum (NK Lokomotiva), Mislav Oršić (NK Rijeka), Ivan Graf (NK Istra), Igor Jugović (NK Celje), Marko Alvir (Atletiko Madrid), Dean Čabraja (Lokomotiva), Sven Dedić (NK Zagreb), Tin Karamatić (Slovan Liberec) i još mnogi drugi u drugoj i trećoj ligi HNL-a.
Sve naše momčadi redovito nastupaju na jakim domaćim i inozemnim turnirima. Mnoštvo medalja i pehara koji ukrašavaju našu trofejnu dvoranu dokaz su tome da su sve momčadi vrlo uspješne. Sa ponosom možemo reći da smo jedini amaterski klub koji se može pohvaliti da je uz bok sa prvoligaškim klubovima po uspješnosti i osvojenim trofejima na raznim turnirima. Tako je 2007. godine na turniru u Španjolskoj COPA CATALUNA, kojeg je organiziralo njemačko društvo za međunarodna sportska i kulturna druženja mladih KOMM MIT, momčad NK Kustošija (1994. godište) u konkurenciji nogometnih momčadi iz 14 zemalja osvojila 1. mjesto. Na istom turniru, 2011. godine momčad 1999. godišta osvojila je 4. mjesto, a 2016. godine momčad 2005. godišta bila je najbolja momčad turnira u kategoriji U11, kao i 2017. godine kada su 1. mjesto osvojili Limači I (2006. godište). Juniorska momčad kluba osvojila je amatersko prvenstvo Hrvatske za juniore i tako postala amaterski prvak. Jednu sezonu kadeti i juniori natjecli su se i u 1. HNL za kadete i juniore.
Tradicionalno sveke godine klub organizira veliki međunarodni turnir zagića (U-9). Turnir je upisan u kalendare ZNS-a i HNS-a. Do sada su nastupile momčadi iz Austrije, Slovenije, Bosne i Hercegovine, Češke, Mađarske, Makedonije i Italije. Tradicionalno nastupaju i klubovi iz cijele Hrvatske (GNK Dinamo, HNK Hajduk, HNK Rijeka, NK Osijek, NK Slaven Belupo, NK Bjelovar, NK Istra, NK Petrinja, NK Inter, NK Segesta te gotovo svi klubovi iz Zagreba.) Na samom turniru sudjeluje 40-ak momčadi. Potporu turniru tradicionalno daje grad Zagreb, ZNS i HNS.
Uspješan rad u školi nogometa iznjedrio je i mnoga danas poznata trenerska nogometna imena kao što su Ivan Štefanić kondicijski trener GNK Dinamo, prof. Boris Kubla predavač na Nogometnoj akademiji HNS-a, Dinko Jeličić, donedavno trener reprezentacije mlađih dobnih kategorija. Naravno treba spomenuti i one starije a to su legendarni g. Otto Barić i g. Mirko Bazić nekada igrači našeg kluba i još mnogi “jučer” i danas uspješni sportski djelatnici.
