A történeti források Gödöllőt először 1349-ben említik meg. I Nagy Lajos oklevelében szerepel Gudulleu néven. Az oklevél szerint I. Nagy Lajos vitézének Pohárus Péternek adományozza a települést. A település neve Gudulleu, Gudullur, Gödöle, Gedellő alakban fordul elő a korai oklevelekben, 1868-ban nyerte el hivatalosan a Gödöllő elnevezést. 1492-ben a falunak már volt tornyos kőtemploma, de a török megszállás idején a falu nagyrészt elpusztult. A XVII. század közepén protestáns közösség népesítette be. Hamvay Ferenc volt az első földesúr, aki Gödöllőn is lakott a központban 1662-ben fölépített kúriájában, amely ma a Gödöllői Városi Múzeumnak és a Városi Mozinak ad helyet. A település annak ellenére, hogy kereskedelmi országút mentén terült el, fejlődése csak Grassalkovich Antal gróf Gödöllőre költözésekor indult el.
Ő építtette a barokk kastélyt, de az új templom építéséhez anyagiakkal is hozzájárult. A mai város műemlékeinek jó része Grassalkovich korából származik. 1763-ban mezővárosi rangot szerzett Gödöllőnek, vásártartási joggal. A gróf többek között 33 templomot építtetett uradalmában, beleértve a máriabesnyői kegytemplomot. A templomok mellett köztéri szobrok emelését finanszírozta, megépítette a Babati Istállókastélyt, a Testőrlaktanyát. Présházat hozott létre, ahol a szőlőből bort készített. A Kálvária felépítése is az ő nevéhez fűződik.
Az 1848-as szabadságharc idején a kastély Windisch-Grätz szálláshelye volt, majd az isaszegi csata után Kossuth Lajos főhadiszállása. Kossuth itt fogalmazta a Függetlenségi Nyilatkozatot. A kiegyezés után a magyar állam visszavásárolta az uradalmat a tulajdonos belga banktól, és koronázási ajándékként állandó használatra felajánlották az uralkodó család számára, mely akkor éppen I. Ferenc József és Erzsébet királyné („Sisi”) volt. A kastély a királyi család egyik kedvenc nyaralóhelyévé vált, több nyarat is itt töltöttek el, Erzsébet királynénak pedig állítólag a kedvenc nyaralóhelye volt. A barokk korszakhoz hasonlóan a királyi korszak is fellendülést jelentett Gödöllőnek. A kastélyt átalakították a királyi család számára, kiépítették a vasút vonalat Gödöllőig.
1884-ben nagyközség lett. 1911-től megindulhatott a közlekedés a HÉV-vonalán is Budapest és Gödöllő között.
Az infrastruktúra fejlődésének köszönhetően megnőtt az idegenforgalom és a kisipar, megnőtt a betelepülők száma, a lakosság kétszeresére nőtt. Neves művészek és írók választották lakóhelyüknek, illetve nyaralóhelyüknek (Blaha Lujza, Hegedűs Gyula, Ambrus Zoltán, Ottlik Géza) Gödöllőt. A Gödöllői művésztelep is itt talált otthonra. A koronauradalom különböző mezőgazdasági tanintézetek telepítését tette lehetővé, ilyen volt például az Állami Méhészeti Gazdaság, a fenyőkísérleti telep és a Magyar Királyi Baromfitenyésztő Telep és Munkásképző Iskola.
Az első világháború végén IV. Károly király itt értesült az Osztrák–Magyar Monarchia összeomlásáról. 1919-ben Stromfeld Aurél – a Tanácsköztársaság Vörös Hadseregének vezérkari főnöke – a kastélyban rendezte be főhadiszállását. A két világháború közt a település Horthy Miklós rezidenciája. Az 1920-as években építtették a premontrei gimnázium épületét. 1933-ban a város adott otthont a fiú cserkészek világtalálkozójának, a dzsemborinak, 1939-ben pedig a lányok világtalálkozójának a Pax Ting-nak.
A második világháborúban a mai Szent István Egyetem épületét több bombatalálat érte, a háború vége felé hadikórházként működött. Miután 1944. december 12-én a várost elfoglalták a szovjet csapatok, az épületben és környékén 1945 januárjában 30 000 férőhelyes szovjet fogolytábor létesült, ahol a márciusi táborbezárásig becslések szerint mindegy 50 000 magyar és német katona és civil raboskodott. 2011-ben az Erzsébet-park felújítási munkálatai során egy német hadisírt tártak fel.
A második világháború után mezőgazdasági központtá fejlődik. A Grassalkovich-kastély egy része szovjet laktanya lett, másik részébe a Fővárosi Tanács Szociális Otthonát költöztették. 1950-ben ide telepítik az Agrártudományi Egyetemet (később más egyetemekkel, főiskolákkal egyesítik Szent István Egyetem néven) és a Ganz Árammérőgyárat. Az iparosítás és az új munkahelyek teremtése következtében az 1960-as évekre megugrott a lakosság létszáma. Ekkor épültek az első lakótelepek. 1965-ben hozzácsatolták Máriabesnyőt, így Gödöllő 1966. január 1. óta város.
Isten éltessen Gödöllő!
