Trước đây, Đại Mỗ là một xã thuộc huyện Từ Liêm cũ, được thành lập vào ngày 19 tháng 2 năm 1964 trên cơ sở tách một phần diện tích và dân số của xã Hữu Hưng cũ.[3]

Khi mới thành lập, xã Đại Mỗ có 4 thôn: Đại Mỗ, An Thái, Giao Quang và Ngọc Trục.

Ngày 27 tháng 12 năm 2013, Chính phủ ban hành Nghị quyết số 132/NQ-CP[1]. Theo đó, thành lập phường Đại Mỗ thuộc quận Nam Từ Liêm trên cơ sở toàn bộ 498,19 ha diện tích tự nhiên và 26.741 người của xã Đại Mỗ.