2000 metais Europos klubų krepšinyje įvyko skilimas ir Europos krepšinio lygų sąjunga (ULEB) ėmė rengti atskirą turnyrą, į kurį iškart perėjo didelė dalis stipriausių žemyno klubų.
Nuo 2001 metų ULEB regiamoje Eurolygoje žaidžia visos pajėgiausios Europos komandos. 2009 metais įkurta atskira „Euroleague Basketball“ organizacija, kuri perėmė turnyro rengimą.
„Žalgiris“ iškart perėjo į maištininkų stovyklą ir yra vienas iš 11 klubų, kuriems priklauso pagrindinis „Euroleague Basketball“ akcijų paketas. Šie klubai turi neterminuotą teisę žaisti turnyre.
Kauno komanda taip pat yra viena iš keturių, nepraleidusių nė vieno šiuolaikinės Eurolygos sezono ir be pertraukų žaidžia šiame turnyre nuo 2000 metų. Kiti trys klubai – „Barcelona“, Vitorijos „Baskonia“ ir Pirėjo „Olympiakos“.
Žalgiriečiai užima devintąją vietą pagal šiuolaikinėje Eurolygoje žaistas rungtynes (352), dvyliktąją vietą – pagal pergales (143) ir pirmąją – pagal pralaimėjimus (209).
Per 18 sezonų „Žalgiris“ tik keturis kartus iškrito pirmajame etape (2002, 2003, 2007 ir 2009 m.), o visus kitus sezonus žaidė tarp 16 geriausių žemyno komandų. Ta iau iki šių metų jie nė sykio nepateko į stipriausiųjų aštuonetą.
Arčiausiai tikslo „Žalgiris“ buvo 2003-2004 metų sezone, kuriame į komandą baigti profesionalo karjerą grįžo Arvydas Sabonis.
Tuo metu Eurolygoje dar nebuvo ketvirtfinalio etapo, o „Top 16“ etape ekipos buvo suskirstytos į keturias grupes, kurių nugalėtojai iškart patekdavo į finalo ketvertą.
Kauniečiai lemiamas rungtynes išvykoje žaidė su Tel Avivo „Maccabi“ ir ketvirtojo kėlinio paskutinėmis sekundėmis jau buvo įsitikinę, kad iškovojo pergalę: „Žalgiris“ pirmavo trimis taškais, o Giedrius Gustas gavo teisę mesti dvi baudas.
Tačiau gynėjo ranka sudrebėjo ir jis nė karto nepataikė, o kamuolį atkovojęs „Maccabi“ gynėjas Derrickas Sharpas per visą aikštę švystelėjo kamuolį į svečių krepšį.
Paskutinę ketvirtojo kėlinio akimirką rezultatą išlyginusi Tel Avivo komanda po pratęsimo nugalėjo 107:99 ir pagriebė bilietą į finalo ketvertą.
Šį sezoną „Žalgiris“ vos antrą kartą šiuolaikinės Eurolygos laikotarpiu laimėjo daugiau rungtynių, negu pralaimėjo. Pirmasis toks sezonas buvo 2012-2013 metais.
Tuomet kauniečiai tapo pirmojo etapo grupės nugalėtojais (laimėjo 8 iš 10 rungtynių), bet „Top 16“ etapo grupėje liko tik šešti (laimėjo 6 iš 14 rungtynių).
Prieš tą sezoną „Žalgirio“ savininkas Vladimiras Romanovas kūrė didelius planus. Į Kauną buvo pakviestas treneris Joanas Plaza, komandą sustiprino ilgamečiai Lietuvos rinktinės žaidėjai Rimantas Kaukėnas bei broliai Kšištofas ir Darjušas Lavrinovičiai.
Pirmoje sezono pusėje žalgiriečiai pateisino lūkesčius, tačiau žiemą pradėjo sklisti kalbos apie „Žalgirio“ finansines problemas ir rezultatai blogėjo.
Galiausiai Kauno komanda finišavo taip pat, kaip ir beveik kiekvieną sezoną – iš Eurolygos iškrito „Top 16“ etape.
Blogiausią šiuolaikinės Eurolygos sezoną 2006-2007 m. „Žalgiris“ laimėjo tik 2 iš 14 rungtynių ir pirmojo etapo grupėje užėmė paskutinę aštuntąją vietą. Tą sezoną kauniečiai namuose nugalėjo tik Neapolio „Eldo“ bei Salonikų „Aris“ klubus.
Kelis dešimtmečius „Žalgiris“ varžovus priimdavo prieš 1939 metų Europos čempionatą atidarytoje Kauno sporto halėje, o 2011 metų rudenį persikėlė į 15552 vietas turinčią „Žalgirio“ areną.
Atsivėrus naujoms galimybėms „Žalgiris“ 2011-2012 ir 2012-2013 m. sezonais buvo lankomiausias Eurolygos klubas. Paskui sirgalių skaičius buvo sumažėjęs, tačiau šį sezoną Kauno klubas pagal žiūrovų vidurkį (13560) vėl pakilo į pirmąją vietą.
Geriausi Eurolygos mėnesio krepšininkai renkami nuo 2004 metų. Per 14 sezonų žalgiriečiai buvo apdovanoti tik tris kartus: 2007 metų gruodžio laureatu tapo Marcusas Brownas, 2017 metų gruodžio – Paulius Jankūnas, 2018 metų balandžio – Brandonas Daviesas.
Geriausiu savaitės žaidėju buvo pripažinti aštuoni žalgiriečiai: Tanoka Beardas (5 kartus), Justinas Dentmonas (3 kartus), Grigorijus Chižniakas ir Edgaras Ulanovas (po 2 kartus), A.Sabonis, Dainius Šalenga, Jamesas Andersonas ir P.Jankūnas (po 1 kartą).
2004 metais A.Sabonis buvo išrinktas ir geriausiu reguliariojo sezono, ir geriausiu „Top 16“ etapo krepšininku, taip pat pateko į sezono geriausių krepšininkų pirmąjį penketą. Į sezono pirmąjį penketą nebuvo išrinktas nė vienas kitas Kauno komandos žaidėjas, bet į antrąjį penketą pateko T.Beardas (2005 m.) ir D.Lavrinovičius (2006 m.).
„Žalgirio“ krepšininkų rezultatyvumo rekordas šiuolaikinėje Eurolygoje yra 36 taškai. Jį pasiekė J.Dentmonas, 2014 metų balandžio 11 d. taip rezultatyviai žaidęs per namie laimėtas rungtynes su Madrido „Real“.
Didžiausią pergalę šiuolaikinėje Eurolygoje kauniečiai pasiekė 2012 metų lapkričio 23 d., kai namie 37 taškų skirtumu 82:45 sutriuškino Vitorijos „Baskonia“ ekipą.
2004 metų sausio 22 d. „Žalgiris“ išvykoje pralaimėjo Bolonijos „Fortitudo“ klubui 107:117. Per šias rungtynes Kauno komanda pasiekė ir savo daugiausiai pelnytų, ir daugiausiai praleistų taškų rekordus, o T.Beardas pasiekė iki šiol nepagerintą absoliutų šiuolaikinės Eurolygos naudingumo balų rekordą. Amerikietis pelnė 35 taškus, atkovojo 19 kamuolių, išprovokavo 11 pražangų ir surinko 63 naudingumo balus.
Daugiausiai Eurolygos rungtynių atstovaudamas „Žalgiriui“ žaidė P.Jankūnas (279). 14-ąjį sezoną Kauno komandos aprangą vilkintis puolėjas taip pat pirmauja pagal pelnytus taškus (2710). Be P.Jankūno daugiau nei 100 rungtynių „Žalgiryje“ žaidė tik Artūras Milaknis (145), D.Šalenga (129), E.Ulanovas (111) ir Mantas Kalnietis (104), daugiau nei 1000 taškų pelnė T.Beardas, D.Šalenga (po 1107) ir A.Milaknis (1015).
