La franquicia de los Marines comenzó en 1950 como los Mainichi Orions, miembro inaugural de la Liga del Pacífico. Los Marines ganaron la Serie Japonesa inaugural en 1950.
En 1958, el equipo se fusionó con los Daiei Unions y pasó a llamarse Daimai Orions. En 1964 se convirtieron en los Oriones de Tokio, y en 1969 en los Oriones de Lotte. La franquicia tardó en repetir su éxito inicial: los Orions llegaron a las Series de Japón en 1960 y 1970, pero perdieron ambos años.
El equipo jugó en el centro de Tokio hasta 1972. De 1973 a 1977, los Lotte Orions jugaron en la ciudad de Sendai, en el norte de Japón. En 1974, vencieron a los Chunichi Dragons, convirtiéndose en el primer equipo de la Liga del Pacífico en ganar la Serie en diez años, ya que los Yomiuri Giants se habían adjudicado los nueve títulos anteriores tras el ataque de Oh-Nagashima.
En 1978 el equipo regresó al área de Tokio, instalándose en el Kawasaki Stadium de Kawasaki, en su día sede de los Taiyo Whales (actuales Yokohama DeNA Baystars).
En 1992, el equipo se trasladó al estadio Chiba Marine de la ciudad de Chiba, en la orilla oriental de la bahía de Tokio, y pasó a llamarse Chiba Lotte Marines.
El equipo no volvió a alcanzar las Series Japonesas hasta 2005. Los Marines comenzaron la temporada de 2005 en primer lugar con el entrenador estadounidense Bobby Valentine, pero cayeron detrás de los Fukuoka SoftBank Hawks a medida que avanzaba el año. Bajo el formato de playoffs de la época, la ronda preliminar de cinco partidos de playoffs, previa a la Serie de Japón, enfrentaba a los equipos con los mejores registros de la primera y segunda mitad. Los Marines derrotaron a los Hawks por tres juegos a dos en el campeonato de la Liga del Pacífico, ganando el partido de goma a pesar de entrar en la octava entrada con una desventaja de 2-1.
Los Marines se clasificaron así para la Serie de Japón, la primera vez que llegaban al torneo desde 1974, una sequía de 31 años. En una serie unilateral, los Marines barrieron a los Tigres de Hanshin en cuatro partidos, anotando diez carreras en cada uno de los tres primeros. La aparente facilidad con la que los Marines derrotaron a los Tigres añadió combustible al debate en curso sobre la necesidad de un sistema de playoffs en la Liga Central, que finalmente se añadió en 2007 (ver Serie Climax). Los Marines derrotaron a los Samsung Lions de Corea del Sur en la ronda final del Campeonato de la Copa Konami.
En 2010, los Marines consiguieron el tercer puesto en la última jornada de la temporada para obtener una plaza en la Serie Climax. Se convirtieron en el primer equipo de tercera posición en ganar la Serie Climax, y se enfrentaron a los Chunichi Dragons en la Serie de Japón 2010. Los Marines derrotaron a los Dragones en siete partidos, compuestos por cuatro victorias, dos derrotas y un empate, ganando su segunda Serie de Japón en menos de diez años.