Historie Londýna sahá až do doby bronzové, protože jedna ze středověkých mytologií uvádí, že město bylo v této době založeno Trójanem Brutem. Své jméno pravděpodobně metropole získala za vlády krále Luda, který ho pojmenoval jako CaerLudein. O této době však nemáme žádné přímé důkazy, takže je možné, že dnešní Londýn vznikl až za vlády Římanů.
V čele Římanů stál v roce 43 císař Claudius a své nové město nazýval Londonium. Oficiální založení Londýna je ale nejčastěji datováno do roku 47, protože archeologové z této doby nalezli doložitelné cesty a ohrazení. Dalšími pány města byli Anglosasové, kteří sem přišli v roce 600 a vybudovali dnešní centrum města, tedy obvod City.
Vrcholem invaze Normanů na britský ostrov bylo v roce 1066 získání nadvlády nad Londýnem. Byl zde korunován nový anglický král Vilém Dobyvatel a ve městě vybudoval mimo pevnosti Tower i dva hrady. Jeho syn byl zase zakladatelem dnešního Westminsterského paláce.
Ve středověku se město rozšiřovalo na dvě strany. Zatímco City bylo považováno za centrum obchodu a řemesel, čtvrť Westminster byla jádrem celého města a kolem ní začaly vznikat další pozoruhodné stavby. Populace města by každý rok jistě narůstala, nebýt několika závažných epidemií. Ve 14. století zasáhla město černá smrt, tedy morová epidemie, která se pravidelně vracela až do století osmnáctého.
Největší rozkvět zaznamenal Londýn za vlády Tudorovců, kteří získali trůn na konci 15. století. Nejznámějším vládcem z této dynastie je jistě Jindřich VIII., který se sám ustanovil hlavou církve a převzal tak veškerý její vliv. Další významnou panovnicí z tohoto rodu byla královna Alžběta, která vládu Tudorovců ukončila, protože se nikdy nevdala a neměla ani žádné děti. Její vláda je označována jako zlatý věk Anglie. Na anglický trůn v roce 1603 nastupují Stuartovci, ve Skotsku vládnou už od roku 1567. Za jejich vlády stihly Londýnem projít opět velké morové epidemie, známé jako Velký Mor (Great Plague) a Londýn postihl i Velký požár, který zničil mnoho památek.
V 18. století se Londýn stává prvním městem, ve kterém začíná pozvolna probíhat industrializace a Anglie je tak první zemí průmyslové revoluce. O století později upevňuje toto město svůj vliv a stává se evropskou metropolí číslo jedna. Napomáhají mu k tomu rychle se rozvíjející železnice, které ho pojí se všemi významnými centry té doby. Během vlády královny Viktorie se sem stěhuje mnoho cizinců a vznikají tak i nové čtvrti. V této době jsou postaveny památky jako Tower Bridge, Big Ben, Trafalgarské náměstí nebo Westminsterský palác.
Začátek 20. století je ve znamení první světové války, jejíž bombardování Londýn citelně zasáhne. Po válce se začíná rozšiřovat automobilová doprava a vznikají i nové linky metra. Velkým problémem začíná být pro město smog, který se specifickým podnebím tvoří typickou londýnskou mlhu. V letech 1952 a 1953 zasáhne město Velký smog, usmrtí několik tisíc lidí, a díky němu se začíná uvažovat o nových způsobech vytápění a lepším přístupu k životnímu prostředí.
Bombardování města se znovu opakuje i za druhé světové války. Skoro žádné památky však nejsou výrazně poškozeny, nejhůře je na tom čtvrť Docklands. Po skončení války se ve městě konají Olympijské hry a Londýn začíná rozkvétat jako nikdy dříve.
Padesátá a šedesátá léta jsou symbolem hudby, kdy se Londýn stává středem skupin Beatles a Rolling Stones. Metropole už se nadále tolik nezvětšuje, ale vznikají územní obvody a nové správní úřady. Dvacáté století je především érou královny Alžběty II., která je na trůně už bezmála 60 let.