Trong lịch sử, Nullarbor gần như không có người châu Âu nào sinh sống tại đây, nó chỉ có sự hiện diện của những người bản địa châu Úc bán du mục, họ là những tộc người Spinifex và Wangai. Vùng đồng bằng này trước đó cũng đã được sử dụng từ hàng ngàn năm trước bởi những người bản địa thời tiền sử.

Mặc dù có những khó khăn của Nullarbor, nhưng những người định cư châu Âu đã quyết tâm vượt qua vùng đồng bằng. Mặc dù Edward John Eyre đã mô tả đồng bằng như là "một sự bất thường ghê tởm, một vết nhơ bề mặt của thiên nhiên", nhưng ông chính là người châu Âu đầu tiên thực hiện chuyến đi thành công qua vùng đồng bằng khắc nghiệt này vào năm 1841. Eyre bắt đầu đi từ Fowlers Bay, một thị trấn nhỏ của bang Nam Úc vào ngày 17 Tháng 11 năm 1840 cùng với John Baxter và một nhóm ba người đàn ông bản địa khác. Khi ba con ngựa của ông đã chết trên đường đi vì mất nước, ông trở lại Fowlers Bay. Sau chuyến đi đầu tiên thất bại, ông tiếp tục đi với một đoàn thám hiểm thứ hai vào ngày 25 tháng 2 năm 1841. Khoảng ngày 29 tháng 4, họ đã đến được Caiguna. Thiếu nguồn cung cấp nước và lương thực dẫn đến một cuộc nổi loạn. Hai trong số các thổ dân giết Baxter và lấy hết số thực phẩm của đoàn thám hiểm. Eyre và người thổ dân thứ ba là Wylie tiếp tục cuộc hành trình, sống sót nhờ những kỹ năng sinh tồn trong tự nhiên của họ cùng với một sự may mắn, chẳng hạn như nhận được một số nguồn cung cấp thực phẩm từ một tàu đánh bắt cá voi của người Pháp neo đậu tại Vịnh Rossiter. Cuối cùng họ cũng hoàn thành hành trình của mình trong tháng 6 năm 1841.

Tháng 8 năm 1865, khi đi ngang qua Nullarbor, E.A. Delisser trong nhật ký của mình đã lần đầu tiên đặt tên cho cả Nullarbor lẫn Eucla[2]

Ngày 25 tháng 12 năm 1896, sau một cuộc hành trình gian khổ kéo dài 31 ngày, Arthur Charles Jeston Richardson đã trở thành tay đua xe đạp đầu tiên vượt qua vùng đồng bằng Nullarbor, khi anh đã đạp xe từ Coolgardie đến Adelaide.[3] Anh thực hiện chuyến đi với chỉ một bộ đồ vật tư công cụ nhỏ và một túi nước, anh đã đi theo con đường điện báo qua Nullarbor. Sau đó, anh đã mô tả cái nóng ở đây như "1000 độ trong bóng râm".[4] Trong chuyến đi xe đạp kéo dài ba năm trên khắp nước Úc từ năm 1946 đến năm 1949, Wendy Law Suart và Shirley Duncan trở thành những người phụ nữ đầu tiên đi vòng quanh được nước Úc.[5]

Henri Gilbert cũng đã vượt qua đồng bằng Nullarbor nhưng là bằng đi bộ vào giữa mùa hè và không có đội ngũ hỗ trợ nào. Từ tháng 8 năm 1897 đến tháng 12 năm 1898 anh đã đi bộ từ thành phố cảng Fremantle của bang Tây Úc đến Brisbane và trở thành người đầu tiên đi bộ trên khắp nước Úc.[6]

Một nhà nước mới được đề xuất với tên gọi Auralia (có nghĩa là "đất vàng") bao gồm các phần của Goldfields-Esperance phía tây của đồng bằng Nullarbor và thành phố cảng Esperance. Thủ phủ có thể được đặt tại thành phố Kalgoorlie.

Trong quá trình thử nghiệm hạt nhân của Anh tại Maralinga vào những năm 1950, chính phủ buộc những người Wangai phải rời bỏ quê hương của họ. Kể từ đó, họ đã được bồi thường, và nhiều người đã quay trở lại khu vực sinh sống cũ. Những người khác không bao giờ chịu rời bỏ quê hương. Do bị cô lập nên chính phủ đã không thể cảnh báo được tất cả mọi người sơ tán trước khi thử nghiệm diễn ra.

Ở rìa của vùng đồng bằng trong đó có 2,5 triệu mẫu Anh diện tích của trang trại Rawlinna, trang trại nuôi cừu lớn nhất trên thế giới, nằm ở bang Tây Úc. Trang trại được thành lập vào năm 1962 bởi Hugh G. MacLachlan, một gia đình mục vụ Nam Úc, trang trại này có một lịch sử tương đối ngắn so với các tài sản khác thuộc loại này trên toàn nước Úc.[7] Một trang trại khác là Madura cũng là một trang trại nuôi cừu có diện tích 1,7 triệu mẫu Anh nằm ở ven biển, rìa đồng bằng.[8] Madura được thành lập trước năm 1927, trong phạm vi của tài sản tại thời điểm đó đã được báo cáo là 2 triệu mẫu Anh.[9]

Năm 2011, thống đốc bang Nam Úc là Mike Rann đưa ra tuyên bố rằng một khu vực rộng lớn của đồng bằng Nullarbor, kéo dài gần 200 km từ biên giới Tây Úc tới Vịnh Đại Úc sẽ được chính thức là một khu vực bảo vệ hoang dã. Ông Rann cho biết động thái này sẽ tăng gấp đôi diện tích đất ở Nam Úc dưới sự bảo vệ môi trường, lên thành 1,8 triệu ha. Khu vực bảo vệ này bao gồm 390 loài thực vật và một số lượng lớn các môi trường sống tự nhiên cho các loài động vật quý hiếm cùng nhiều loài chim.[10]