ext4 ban đầu là một loạt các phần mở rộng tương thích ngược với ext3, nhiều phần mở rộng ban đầu được phát triển bởi Cluster File Systems cho hệ thống file Luster giữa năm 2003 và 2006, nhằm mở rộng giới hạn lưu trữ và thêm các cải tiến hiệu suất khác.[1] Tuy nhiên, các nhà phát triển nhân Linux khác phản đối việc chấp nhận các phần mở rộng cho,[2] và đề nghị fork mã nguồn của ext3, đổi tên nó thành ext4, và thực hiện tất cả sự phát triển đó, mà không ảnh hưởng đến người dùng ext3 hiện tại. Đề xuất này đã được chấp nhận và vào ngày 28 tháng 6 năm 2006, Theodore Ts'o, người duy trì ext3, đã công bố kế hoạch phát triển mới cho ext4.[3]

Phiên bản phát triển sơ bộ của ext4 đã được đưa vào phiên bản 2.6.19 [4] của nhân Linux. Ngày 11 tháng 10 năm 2008, các bản vá đánh dấu ext4 là mã ổn định đã được hợp nhất trong kho lưu trữ mã nguồn Linux 2.6.28,[5] biểu thị sự kết thúc của giai đoạn phát triển và khuyến nghị áp dụng ext4. Kernel 2.6.28, chứa hệ thống file ext4, cuối cùng đã được phát hành ngày 25 tháng 12 năm 2008[6] Ngày 15 tháng 1 năm 2010, Google đã thông báo rằng họ sẽ nâng cấp cơ sở hạ tầng lưu trữ của mình từ ext2 lên ext4.[7] Ngày 14 tháng 12 năm 2010, Google cũng tuyên bố sẽ sử dụng ext4, thay vì YAFFS, trên Android 2.3.[8]