Thời gian đầu, khu vực thành phố Busan ngày nay được gọi là quốc Geochilsan, một trong những trung tâm của những thủ lĩnh Thần hàn (진한 Jinhan) trong thế kỉ 2 và thế kỉ 3. Sau đó, vùng này trở thành một phần của vương quốc Tân La và đổi tên thành quận Geochilsan.

Trong khoảng những năm 300-400, trong thời kỳ Tam Quốc Triều Tiên, vùng đất Busan được cai trị bởi những vị thủ lĩnh đầy quyền lực. Đến năm 757, quận Geochilsan đổi tên lại thành Dongnae (Đông Lai), cái tên vẫn còn tồn tại đến ngày nay.

Vào đầu thế kỉ 15, chính quyền Triều Tiên chọn Busan là điểm giao thương với Nhật Bản và cho phép người Nhật được định cư sinh sống tại đây. Trong khi những khu kiều dân của người Nhật tại các vùng Ulsan (Uý Sơn) và Jinhae (Trấn Hải) suy tàn sau đó, thì khu định cư của người Nhật tại Busan, gọi là khu Waegwan (Oa Quán) lại phát triển nhanh chóng cho đến khi xảy ra cuộc chiến tranh xâm lược của Nhật Bản vào Triều Tiên năm 1592. Sau chiến tranh, quan hệ ngoại giao với Nhật Bản được tái thiết lập năm 1607 và Triều Tiên cho phép Waegwan được xây dựng lại và tiếp tục phát triển nhanh chóng, đóng vai trò quan trọng trong giao thương giữa hai nước Triều Tiên và Nhật Bản. Năm 1876, Busan trở thành thương cảng quốc tế đầu tiên của Triều Tiên.

Trong thời kỳ cai trị của Đế quốc Nhật Bản, Busan tiếp tục giữ vai trò như một hải cảng quan trọng. Busan là thành phố đầu tiên của Triều Tiên có đường xe lửa chạy bằng hơi nước trước khi được điện khí hóa vào năm 1924.

Trong cuộc Chiến tranh Triều Tiên, Busan là một trong số ít những vùng ở miền nam không bị rơi vào tay của quân cộng sản Bắc Triều Tiên. Do đó, nó đóng vai trò như một nơi tị nạn của nhiều người Triều Tiên trong chiến tranh và từng là thủ đô lâm thời của Hàn Quốc. Quân đội của Liên Hiệp Quốc đã từng xây dựng một bức thành lũy lớn bao quanh thành phố Busan vào mùa hè và mùa thu năm 1950 để chuẩn bị cho trận Vành đai Pusan - trận đánh bước ngoặt của cuộc chiến. Giống như Seoul, Busan là một khu vực đại đô thị có chính quyền tự quản và ngày nay tiếp tục đóng vai trò một cảng biển lớn và quan trọng bậc nhất của Hàn Quốc.

Năm 1963, Busan tách khỏi Gyeongsangnam-do để trở thành một thành phố trực thuộc (Jikhalsi). Năm 1983, thủ phủ tỉnh Gyeongsangnam-do đã được chuyển từ Busan đến Changwon.

Năm 1995, Busan trở thành một trong những thành phố đặc biệt của Hàn Quốc (Gwangyeoksi).