【2007】ベスト8
前年のJ1リーグ戦で2位となり、ACLに初出場。第1節はアレマ・マラン（インドネシア）とアウェイで対戦。スタジアムを埋める満員の観客が相手チームに大声援を送る中、マギヌンの2ゴールなどで3-1と勝利を収め、記念すべきACL初勝利を飾った。好調を維持してグループステージを首位で通過すると、準々決勝ではセパハン（イラン）を相手に2戦合計0-0と互角の戦い。PK戦の末、惜しくも敗退となったが、初のアジアを舞台に堂々たる戦いを見せた。

【2009】ベスト8
2度目となるアジアへの挑戦。ジュニーニョ、鄭大世、レナチーニョら自慢の攻撃陣の活躍もあり、グループステージを突破。ラウンド16では2008年のアジア王者、ガンバ大阪と対戦。アウェイ万博記念競技場での1発勝負となるも、試合終盤にロケットの如く背後に抜け出した黒津勝が決め、3-2で劇的勝利。準々決勝の相手は名古屋グランパス。国立競技場での第1戦では勝利するも、第2戦で試合をひっくり返され、合計スコア3-4。悔しさが残るベスト8となった。

【2010】グループステージ敗退
城南一和（韓国）、北京国安（中国）、メルボルン・ビクトリー（オーストラリア）と同組となったこの大会。初戦のアウェイ城南一和戦、中村憲剛が相手との接触で顎を骨折するアクシデントも発生し0-2で敗れる。続くホーム等々力では雪が降る中で北京国安と対戦するも、1-3で敗戦。ホームのメルボルン・ビクトリー戦では4-0で勝利し、グループステージ突破に望みを繋ぐも、最終的には勝点6でグループステージ敗退。アウェイでの3戦で3敗するなど、ACLの難しさを痛感した大会となった。

【2014】ベスト16
4年ぶりに掴んだACLの舞台は厳しい戦いを強いられる。初戦こそ勝利を掴むも、その後アウェイで連敗。後が無い中で迎えた第4節、ウェスタン・シドニー・ワンダラーズ（オーストラリア）との一戦。1-1の終了間際に大島僚太がミドルシュートを決め、2-1で勝利。第5節と6節も勝利してグループステージ突破を果たす。FCソウル（韓国）とのラウンド16。ホームでの第1戦は終盤に2失点して2-3で逆転負け。第2戦は2-1で勝利するも、アウェイゴールの差で大会を去ることになった。

【2017】ベスト8
鬼木達が監督に就任後、初のACLとなったこの大会。第1節から4節まで4試合連続で引き分けが続き、なかなか勝ちきれない。それでも、水原三星ブルーウィングス（韓国）との大事なアウェイゲームを勝ち切ると、第6節も勝利してグループステージを突破。ラウンド16ではムアントン・ユナイテッド（タイ）に連勝し、準々決勝へ。初のベスト4をかけた浦和レッズとの試合は、3-1と有利な状況で第2戦を迎えるも、アウェイの地で1人少ない状況から痛恨の逆転負け。またしても準々決勝で敗退となった。

【2018】グループステージ敗退
前年にJ1リーグ戦を制覇し、悲願の初タイトルを獲得したフロンターレ。Jリーグ王者として優勝を目指して大会に臨んだものの、アジアの壁の高さを見せつけられる結果となってしまった。大事な初戦、ホームでの上海上港（中国）との一戦を0-1で落とすと、その後も、同グループの蔚山現代（韓国）、メルボルン・ビクトリー（オーストラリア）を相手に勝利を挙げることができず、3分3敗で終了。グループステージ最下位で敗退となった。

【2019】グループステージ敗退
J1リーグ戦の連覇を達成して出場権を獲得したこの大会。2018年に苦杯をなめさせられている上海上港（中国）、蔚山現代（韓国）と再び同グループとなり、雪辱を果たす機会が訪れるも、またしても苦しい戦いとなる。それぞれのアウェイゲームでは2試合連続で試合終了間際に決勝点を許してしまうなど、勝点を積み上げられない。シドニーFC（オーストラリア）からは勝点6を奪ったものの、2年連続でのグループステージ敗退となってしまった。

【2021】ベスト16
新型コロナウイルスの影響により、大会方式が変更されたこの大会。グループステージはウズベキスタンでの集中開催となった。初戦の大邱FC（韓国）に3-2で競り勝ち流れを掴むと、中2日で試合が行われる日程にも対応し、勝点3を積み上げ続ける。選手層の厚さを見せつけ、6戦全勝・27得点でグループステージを突破した。アウェイでの1発勝負となったラウンド16。相手は前大会王者の蔚山現代（韓国）。拮抗した試合は0-0のままPK戦までもつれ込むものの、PK戦2-3で敗戦。勝利にはわずかに及ばなかった。

【2022】グループステージ敗退
マレーシアでの集中開催となったグループステージ。中2日の連戦に加え、暑さにも順応していく必要がある。初戦の蔚山現代（韓国）戦では、土壇場で車屋紳太郎が押し込み、勝点1を拾う。ジョホール・ダルル・タクジム（マレーシア）との試合は、大勢の相手サポーターが大声援を送る、まさにアウェイの雰囲気。そんなジョホールとの2戦を1勝1分で終えるも、第5節の蔚山現代戦で2-3と痛恨の敗北。最終節に勝利し、グループステージ2位となったが、他グループの結果により、無念のグループステージ敗退となった。

【2023/24】ベスト16
10度目の挑戦となるACL。前年しのぎを削った蔚山現代（韓国）、ジョホール・ダルル・タクジム（マレーシア）とは、またしても同組となった。初戦はアウェイでのジョホール戦。マルシーニョがオーバヘッドで決めた得点を守りきり、1-0で勝利。続くホーム蔚山現代戦では、終了間際にキャプテンの橘田健人が豪快なミドルシュートを突き刺し、勝点3を獲得。その後も安定した戦いを見せ、5勝1分でグループステージ首位通過を決めた。ラウンド16では山東泰山（中国）と対戦。アウェイでの第1戦を3-2で勝利してホームへ。2点をリードされる展開から、三浦颯太、エリソンのゴールで一度は追い付くも、再び勝ち越しを許してしまう。2-3のまま延長戦突入かと思われた90+7分に痛恨の失点。2試合合計5-6で敗れ、悪夢の敗退となった。