Noin tuhat vuotta sitten nykyisen Helsingin alue kuului hämäläisheimon maatiluksiin. Asutusta Helsingissä tiedetään olleen varmuudella jo keskiajalla, jolloin siellä asui pääasiassa ruotsinkielistä väestöä. Helsinki perustettiin keskiajan loppupuolella vuonna 1550, kun Ruotsin silloinen kuningas Kustaa Vaasa perusti kaupungin kilpailijaksi Tallinnalle, kilpailemaan hansakaupasta. Tätä seurasi tietysti se, että tähän uuteen kaupunkiin muutti porvareita muista kaupungeista. Myöhemmin, vuonna 1561, Ruotsi myös valloitti Tallinnan, ja Helsingin asema pieneni. Tilanne Itämerellä oli räjähdysherkkä konflikteja silmällä pitäen, ja tämä hyödyttikin Helsinkiä, joka Suomen kenraalikuvernööri Pietari Brahen käskystä vuonna 1640 siirrettiin alkuperäiseltä paikaltaan Vantaanjoen suulta nykyiselle Helsingin niemelle, jossa nykyisin sijaitsee kaupungin ydinkeskusta. Uusi sijainti oli menestys, koska sotalaivojen ei tarvinnuut enää kulkea karikkoista vanhankaupunginlahtea. Helsinki jatkoi kuitenkin eloaan pikkukaupunkina satojen vuosien ajan.
1700-luvulla Ruotsi menetti osia itäisestä alueestaan Venäjälle. Pian alettiinkin rakentaa merkittävää merilinnoitusta, Suomenlinnaa, Helsingin edustalle. Se sai kutsumanimen Pohjolan Gibraltar. Suomen sodan jälkeen vuonna 1809 Ruotsi joutui luovuttamaan Suomen ja siinä samalla Helsinginkin Venäjälle, ja alkoi autonomisen suurruhtinaskunnan vaihe Venäjän keisarikunnan vallan alla. Taisteluissa Helsinki tuhoutui lähes täysin. Helsingin tulevaisuus olisi kuitenkin loistelias, kun Gustav Fredrik Stjernvall ehdotti vuonna 1810, että pääkaupunki voitaisiin siirtää Turusta Helsinkiin. Ehdotus sai kannatusta ja lopullisen sinetin sille antoi Venäjän keisari ja Suomen suurruhtinas Aleksanteri I, joka kannatti ajatusta Suomen pääkaupungin siirtämisestä lähemmäksi Venäjää ja kauemmas Ruotsista. Helsingistä tuli pääkaupunki vuonna 1812 ja kuuluisa arkkitehti Carl Ludvig Engel sai suunnitella Helsingin keskustan uudelleen. Tältä ajalta on peräisin komea empire-tyylinen arkkitehtuuri ja katusuunnittelu Helsingin ydinkeskustassa. Helsinki kasvoi ja kehittyi nopeaa 1800-luvulla, ja siitä muodostui moderni eurooppalainen kaupunki.
Suomi itsenäistyi vuonna 1917 ja heti alusta lähtien Helsinki on toiminut Suomen pääkaupunkina. Toisessa maailmansodassa Helsinkiin tehtiin yli 1500 pommituslentoa Neuvostoliiton toimesta, mutta vahingot jäivät mitättömiksi harhautustoimenpiteiden seurauksena; vain 5% pommeista osui kohteeseensa, tuhoten vain reilut sata taloa. Vuonna 1944 Helsingissä asui 275 000 asukasta ja väestö kasvoi ennennäkemätöntä vauhtia. Helsingin laajeneminen alkoi sodanjälkeisenä aikana. Monet esikaupungit liittyivät osaksi Helsinkiä, mm. vuonna 1946 Huopalahti, Oulunkylä, Haaga ja Kulosaari, kasvattaen kaupungin väkilukua heti puolella sadalla tuhannella asukkaalla. Vuosaari ja Vantaan osat tulivat myös osaksi Helsinkiä. 1960-luku oli murroksen aikaa, jolloin Helsingistä alkoi muodostua suurkaupunki. Vuonna 1965 Helsingissä asuikin jo yli 500 000 asukasta. Nykyään väestöä on itse Helsingin kaupungissa 630 000, mutta koko pääkaupunkiseudulla reilut puolitoista miljoonaa.
