Có một phần di tích từ thời tiền sử là vết tích một nơi cư ngụ bên bờ biển từ thời đại đồ đá mới, được tìm thấy ở khu vực Copenhagen, khi xây dựng Strandpark ở đảo Amager bên Eo biển Oresund. Các gò mộ cổ ở vùng ngoại ô cũng chứng tỏ nơi đây đã có người cư ngụ từ thời đại Viking.

Người ta cho rằng ở khoảng năm 1000, Copenhagen chỉ là 1 thôn nhỏ của các ngư dân, ở vị trí phía bắc Tòa đô chính hiện nay, tại khoảng đường Mikkel Brygger. Tuy nhiên khi đào đường xe điện ngầm, người ta đã tìm thấy dấu vết các cầu tàu ở Gammel Strand (Bãi biển cũ), từ khoảng năm 800. Khi đào hầm để làm nhà ga xe điện ngầm ở Kongens Nytorv người ta lại tìm thêm được vết tích 1 nhà từ thời đại Viking[9].

Thành phố được nêu với tên "Havn" lần đầu trong các nguồn sử liệu là 1 trận hải chiến giữa Svend Estridsen với vua Na Uy Magnus den Gode năm 1043. Sau đó, trong suốt 120 năm sau, không thấy nhắc tới tên này nữa, điều đó chứng tỏ là Copenhagen thời đó chỉ có tầm quan trọng thứ yếu so với các thành phố khác.Dường như trong thế kỷ 12, thành phố nổi lên vì nằm ở vị trí giữa các thành phố lớn có nhà thờ chính tòa là thành phố Lund (nam Thụy Điển, thời đó thuộc Đan Mạch) và thành phố Roskilde, do đó là điểm nút giao thông và buôn bán quan trọng giữa 2 thành phố lớn đó. Ở nửa sau thế kỷ 12, thành phố nhỏ tên "Hafn" hoặc "Køpmænnahafn" lại được Saxo Grammaticus nói đến, khi cho biết là khoảng năm 1160, thành phố này được trao cho giám mục Absalon - không biết năm chính xác, vì giấy trao tặng không còn tìm thấy. Tuy nhiên, ở Nha Văn khố quốc gia còn lưu 1 thư xác nhận của giáo hoàng Urban III ký ngày 21.10.1186 (26 năm sau) với phong bì có dấu niêm phong. Khoảng 1167-1171, Absalon xây 1 lâu pháo đài và 1 tường thành. Dường như lâu pháo đài đó nằm trên đảo nhỏ Slotsholmen, chỗ lâu đài Christianborg ngày nay. Cũng dường như chính Absalon đã xây 1 nhà thờ đầu tiên trong thành phố là nhà thờ thánh Clemens.

Ngoài ra, Absalon cũng được trao cho các thành phố khác là Serridslev, Vigerslev, Valby, Brønshøj, Emdrup, Vanløse, Virum, Bagsværd, Rødovre, Tårnby và Nærum (đều ở Zealand).

Thành phố bắt đầu phát triển trong thời kỳ Absalon lãnh đạo, nhất là trong thế kỷ 13, thành phố mở rộng phần lớn giữa quảng trường Kongens Nytorv và quảng trường Tòa đô chính (Rådhuspladsen). Các Nhà thờ Đức Bà, Tu viện dòng Phanxicô, nhà thờ thánh Phêrô, thánh Nicolai đều được xây trong nửa đầu thế kỷ 13. Thế kỷ này là thế kỷ bất ổn trong lịch sử Đan Mạch vì có cuộc tranh chấp gay gắt về quyền làm chủ các thành phố giữa các vua và các giám mục. Năm 1251 giám mục Jacob Erlandsen đã ép vua Abel trao thành phố cho ông ta, và năm 1254 lần đầu tiên ông ta đã cho thành phố này quyền là thành phố lớn. Tuy nhiên chỉ 5 năm sau, năm 1259, thành phố bị hoàng thân Jaromar tấn công chiếm đóng.

Sau đó thành phố dân dần lớn lên trở thành thành phố lớn nhất và quan trọng nhất vương quốc, mặc dù chưa trở thành thủ đô.

Cuộc chiến tranh giữa các thành phố buôn bán Đức với vua Đan Mạch Valdemar Atterdag, khiến cho thành phố bị chiếm và lâu pháo đài bị phá năm 1368. Năm 1419, cuối cùng vua Erik af Pommern đã hoàn toàn nắm thành phố từ tay giáo hội. Từ đó các vua Đan Mạch đều coi Copenhagen là thành phố quan trọng và năm 1443 vua Christoffer III đã biến thành phố thành nơi cư ngụ của nhà vua và gia tộc.

Năm 1479, trường đại học Copenhagen được thành lập.

Dưới thời Cải cách (sang đạo Tin Lành) và trong cuộc nổi dậy của bá tước Christoffer af Oldenburg (1534-36), dân thành phố đứng về phe vua thất trận Christìan II, nhưng được tha, không bị vua mới Christian III trả thù.

Dưới thời vua Christian IV, các tường thành phố cũ dọc theo đường Gothersgade bị phá bỏ, thành phố mở rộng tới khoảng đoạn đường sắt hiện nay giữa Nørreport và Østerport, trong khi các bờ lũy bao quanh thời trung cổ được hiện đại hóa và được mở rộng với các công sự phòng thủ ở khu mới Christianshavn. Từ 1658-1660 dưới thời chiến tranh với Thụy Điển lần I, Copenhagen là khu vực cuối cùng còn ở trong sự kiểm soát của Đan Mạch, mặc dù bị quân Thụy Điển bao vây. Tháng 2/1659, quân Thụy Điển tìm cách tấn công thành phố, nhưng quân và dân thành phố đã giữ vững và quân Thụy Điển tiếp tục bao vây tới ngày 27.5.1660.

Khi vua Frederik III lập chế độ quân chủ chuyên chế năm 1660 thì Copenhagen càng trở nên quan trọng, vì mọi quyết định đối với quốc gia đều xuất phát từ đây. Năm 1664 chiến lũy của thành phố được hoàn tất ở khu Østerport. Năm 1711-1712 Copenhagen bị 1 trận dịch hạch lớn nhất trong lịch sử, giết chết khoảng 20.000 người trong tổng số khoảng 60.000 cư dân. Năm 1728 Copenhagen lại bị 1 trận hỏa hoạn thiêu hủy hơn 1/4 thành phố.

Năm 1748 người ta lập khu Frederiksstaden ở phía bắc quảng trường, sau này dinh Amalienborg được xây ở đây. Nửa sau thế kỷ 18, Copenhagen phát triển nhanh, nhờ lợi dụng việc tranh chấp thương mại giữa Anh và Pháp. Năm 1794, dinh Christiansborg bị cháy và năm 1795 lại 1 trận hỏa hoạn nữa thiêu hủy khu cổ thành. Sau đó hạm đội Đan Mạch bị hạm đội Anh bắt giữ, rồi cuộc bắn phá thành phố của quân Anh năm 1807, khiến cho thành phố hư hại nhiều.

Sau một số năm bị khủng hoảng, thành phố lại bắt đầu phát triển nhanh trong thế kỷ 19. Về văn hóa, Copenhagen là cái khung cho thời kỳ vàng son lịch sử của Đan Mạch. Tuy nhiên cái nổi bật nhất là việc kỹ nghệ hóa trong nửa sau thế kỷ 19.

Sau trận dịch tả đáng sợ năm 1853, người ta quyết định phá bỏ các tường thành có tính quân sự cũ và người dân bắt đầu định cư ở vùng bên ngoài các tường thành này, tạo thành các khu mới với cầu nối như Nørrebro (từ 1852), Vesterbro, Østerbro, Amagerbro, Islands Brygge (từ 1905) khiến cho dân số tăng nhanh. Khoảng năm 1800 Copenhagen có khoảng 100.000 dân nhưng đến đầu thế kỷ 20 đã có xấp xỉ 500.000 dân và trở nên thành phố công nghiệp lớn.

Năm 1905, xây Tòa đô chính và năm 1911 xây Nhà ga xe lửa chính.

Sau thế chiến thứ nhất, mọi thứ đều thiếu thốn và nạn thất nghiệp lớn khiến cho các khu dân lao động bất ổn. Sau đó dần dần thành phố mở rộng tới các kkhu ngoại thành, và việc giao thông công cộng cũng mở rộng. Năm 1934 khai trương tuyến đường sắt cho xe điện nội thành và vùng ngoại ô.

Trong thế chiến thứ hai Copenhagen cũng như toàn Đan Mạch bị quân Đức quốc xã chiếm đóng tới khi kết thúc chiến tranh, ngày 5.5.1945. Nhiều nhà bị phá - hoặc do du kích phá hoại hoặc do quân Đồng Minh ném bom - trong đó có thể kể đến Shellhuset, đại bản doanh của Gestapo (bị bom của Anh phá ngày 21.3.1945). Trong cuộc ném bom này, Den Franske Skole (trường Pháp) ở Frederiksberg cũng không may bị trúng bom, giết chết nhiều học sinh. Nhiều nhà máy kỹ nghệ cũng bị quân kháng chiến Đan Mạch cho nổ tung.

Sau chiến tranh, thành phố gia tăng nhiều xe hơi, khiến nảy sinh kế hoạch phát triển thành phố theo dạng 5 ngón tay xòe ra từ mạng lưới xe điện nội ngoại thành. Một số nkhu ngoại thành đã nhanh chóng mọc lên. Sau năm 1990 Copenhagen bắt đầu phát triển nhanh hơn nữa với hệ thống xe điện ngầm, khu thể thao - văn hóa hiện đại Parken và cả các khu thành phố hoàn toàn mới (Ørestad, Islands Brygge, Teglholmen) gần ngay khu trung tâm.

Nhất là sau khi xây xong Cầu Oresund và Copenhagen trở thành trung tâm vùng Oresund thì thành phố là một trong các nơi có giá sinh hoạt đắt đỏ nhất.[10]