Quand la Japan Soccer League devient J. League, le Mazda SC adopte son nom actuel de Sanfrecce Hiroshima. Le club remporte sa première J. League en 2012 et conserve son titre en 2013. Seulement huitième en 2014, Hiroshima renoue avec le succès en remportant le championnat 2015. Ce titre permet au club de participer à la Coupe du monde des clubs. Il commence la compétition avec un succès en match de barrage, puis un autre en quart de finale contre le TP Mazembe sur le score de trois buts à zéro. En demi-finale le club affronte le club argentin de River Plate mais perd la rencontre un but à zéro. Le club dispute le match pour la troisième place contre le club chinois du Guangzhou Evergrande qu'il remporte sur le score de 2-1.