Según la leyenda la ciudad de Barcino fue fundada durante el siglo III antes de Cristo por los cartaginenses bajo el mando de Amílcar Barca, padre de Aníbal, con el nombre de Barkenon. Años más tarde llegaron los romanos que bautizaron la ciudad con el nombre de Colonia Iulia Augusta Faventia Paterna Barcino. El trazado de las calles y los restos de la muralla de la antigua ciudad romana todavía son visibles en la actualidad.
En el siglo V Barcelona fue ocupada por los visigodos, que convirtieron la ciudad en la primera capital de los reinos visigóticos hispanos. Los musulmanes tomaron la ciudad en el siglo VIII, pero en el año 801 fue ocupada por los carolingios, los cuales la convirtieron en la capital del condado de Barcelona y la incorporaron a la Marca Hispánica. Barcelona llegaría a ser una de las principales potencias mediterráneas en los siglos XIII, XIV y XV, en competencia con Génova y Venecia. Durante el transcurso de estos siglos de esplendor la Bandera de Barcelona nace como un símbolo de la ciudad.
Desde el siglo XIV la ciudad entró en un periodo de decadencia. Las tensiones derivadas de la unión dinástica con Castilla, iniciada con el matrimonio entre Fernando de Aragón e Isabel de Castilla, alcanzó su momento álgido con la Guerra dels Segadors, entre 1640 y 1651, y más tarde, con la Guerra de Sucesión (de 1706 a 1714), que significó la desaparición de las instituciones propias de Cataluña. La recuperación económica iniciada a finales del siglo XVIII y la industrialización en el siglo XIX propiciaron que Barcelona volvería a convertirse en un importante centro político y cultural.
En 1888 Barcelona organizó una Expo, gracias a la cuál urbanizó una gran extensión de terreno que comprendía desde el Parque de la Ciudadela hasta la Barceloneta, y mejoró infrestructuras en toda la ciudad.
En 1897 se produjo un gran crecimiento geográfico y demográfico de la ciudad, ya que se anexionaron a Barcelona seis poblaciones limítrofes, hasta entonces independientes: Sants, Les Corts, Sant Gervasi de Cassoles, Gràcia, Sant Andreu del Palomar y Sant Martí de Provençals.
En los últimos años del siglo la ciudad vio nacer una gran cantidad de clubs de natación, tenis o fútbol que tendrían una gran importancia, en el siglo XX, en la vida social de los barceloneses, y en la proyección exterior de la ciudad. Clubs como el FC Barcelona (fundado en 1889), el RCD Espanyol, el Real Club de Tenis Barcelona o el Club Natació Barcelona cobraron enseguida una gran popularidad en la ciudad, y convirtieron a Barcelona en la gran capital del deporte español de principios del siglo XX.
La nueva Exposición de 1929 fue el pretexto para construir el Metro de Barcelona, inaugurado inicialmente en 1924, uniendo el centro de la ciudad con el recinto de la exposición, en Plaza España y Montjuïc.
En el verano de 1936, durante la Segunda República Española, Barcelona se disponía a organizar otro gran evento internacional: las Olimpíadas Populares. Para ello, construyó el Estadio Olímpico y acondicionó la montaña de Montjuic. Sin embargo, los Juegos no se pudieron celebrar, ya que en el mes de julio estalló la Guerra Civil. Barcelona defendió desde el primer momento a las instituciones vigentes y luchó contra los insurgentes en defensa de la libertad y la democracia.. Durante la guerra, Barcelona fue bombardeada en diversas ocasiones por las tropas franquistas.
La ciudad fue tomada por Franco el 26 de enero de 1939, que abolió la autonomía catalana y sus instituciones políticas, como la Generalitat de Cataluña, y prohibió el uso de la lengua catalana y sus manifestaciones culturales. Barcelona se vio sumida, durante los casi cuarenta años del régimen franquista, en una gran decadencia social y cultural.
Por otra parte, los años del franquismo se caracterizaron por el "desarrollismo" urbano, que consistió en la construcción desenfrenada de viviendas baratas para absorber la inmigración procedente. La construcción de viviendas se llevó a cabo, en muchos casos, sin una planificación urbanística previa, y utilizando materiales baratos que, con los años, provocarían problemas varios como la aluminosis. La fiebre constructora provocó un notable incremento demográfico y la creación de nuevos barrios, tanto en el interior de la ciudad, en el Carmel, Nou Barris, El Verdum, Guinardó, como en poblaciones adyacentes a Barcelona como Hospitalet de Llobregat, Bellvitge, Santa Coloma de Gramenet o Sant Adrià de Besós o Badalona, que multiplicaron la demografía del área metropolitana de Barcelona.
El incremento de población y la irrupción del coche en los años 60' obligaron a desarrollar la red de metro, por una parte, y al asfaltado masivo de calles, la instalación de semáforos, y a la construcción de las primeras rondas de circunvalación de la ciudad. En estos años también se mejoraron los sistema de distribución de agua corriente, el alcantarillado, la provisión de electricidad y el alumbrado de la ciudad.
Desde finales de los años 70, una vez recuperada la democracia en España, las instituciones catalanas, y las entidades socioculturales, recuperaron la libertad. Barcelona inició un nuevo desarrollo cultural y urbanístico que la ha convertido en la ciudad atractiva que es en la actualidad. En ello tuvo que ver la designación de Barcelona como ciudad organizadora de los Juegos Olímpicos de Barcelona 1992.
Los siete años que transcurrieron entre 1986 y 1992 constituyeron años de gran transformación para la ciudad. No sólo se construyeron los complejos deportivos necesarios (Estadio Olímpico, Palau Sant Jordi, etc...) sino que se llevaron a cabo obras tan importantes como la construcción de las Rondas de circunvalación de la ciudad, la recuperación de las playas y todo el frente Marítimo, la construcción de nuevos barrios como la Vila Olimpica o la Vall d'Hebrón, la mejora del sistema de transporte y modernización del metro, la instalación de la nueva torre de telecomunicaciones de Collserola, la renovación y ampliación del Aeropuerto de El Prat, la renovación de la flota de taxis, la limpieza de fachadas a los edificios de la ciudad, modernización de hospitales, construcción de polideportivos municipales, la multiplicación de plazas hoteleras, etcétera. Los Juegos, además, internacionalizaron definitivamente la imagen de una moderna Barcelona ante todo el mundo, y recuperaron la ilusión de los barceloneses, orgullosos de su ciudad.
El Fórum Universal de la Culturas, permitió unos cambios urbanísticos todavía mayores. Se recuperó toda la zona del Besós. También se pudo construir el puerto deportivo de Sant Adrià, y permitió hacer llegar la Avenida Diagonal hasta el mar. Además, el Fòrum dejó a la ciudad nuevos parques y amplios espacios para el ocio de los ciudadanos, nuevas plazas hoteleras de alta categoría, y dos nuevos edificios para exposiciones y congresos que dieron nuevas posibilidades al perfil económico de la ciudad.
La llegada del AVE a la ciudad, permitirá viajar a Madrid, por tierra, en poco más de tres horas y, hacia 2010, unirá Barcelona y París. La llegada del AVE también será el motivo de la construcción de una nueva estación en La Sagrera.