Teknillistä opetusta ja tutkimusta vuodesta 1849
Helsingin teknillinen reaalikoulu aloitti toimintansa vuonna 1849. Varsinainen teknillinen ammattiopetus alkoi vuoden 1858 sääntöuudistuksen jälkeen. Uudistuksen myötä aloitettiin myös teknillisten ammattiosastojen perustaminen: insinööri-, koneinsinööri-, arkkitehti-, kemian teknologian ja maanmittausosasto aloittivat toimintansa 1860-luvun kuluessa.
Vuonna 1872 oppilaitos muutettiin Polyteknilliseksi kouluksi ja vuonna 1879 Polyteknilliseksi Opistoksi. Oppilaitos muutti vuonna 1877 Helsingin keskustasta Hietalahden torin laidalle omaan rakennukseensa, jota laajennettiin 1904 ja 1927.
Polyteknillinen Opisto muutettiin yliopiston tasoiseksi Suomen Teknilliseksi Korkeakouluksi vuonna 1908. Korkeakoulussa suoritettiin aluksi insinööri-, maanmittari- ja arkkitehtitutkinnot. Nimike diplomi-insinööri otettiin varsinaisesti käyttöön tutkintosääntöä uudistettaessa 1940-luvun alussa.
Muutto Otaniemeen
Toisen maailmansodan jälkeen Hietalahden alue alkoi käydä pieneksi. Päätös TKK:n muutosta tehtiin 1948, ja seuraavana vuonna valtio osti uudeksi kampusalueeksi Espoon maalaiskunnan itäosassa sijaitsevan Otaniemen kartanon alueen.
Kampukselle rakennettiin ensin opiskelijoiden asuinalue, Teekkarikylä, joka toimi vuoden 1952 olympialaisten kisakylänä. Ensimmäiset korkeakoulun toiminnat siirtyivät Espooseen vuonna 1955. Korkeakoulun päärakennuksen ensimmäinen osa valmistui vuonna 1964, ja muutto Hietalahdesta saatiin päätökseen noin kymmenen vuotta myöhemmin.
Otaniemestä muodostui 1950- ja 60-luvuilla suomalaisen arkkitehtuurin eturivin kohde. Arkkitehti Alvar Aalto laati Otaniemen kampusalueen yleissuunnitelman ja vastasi useiden rakennusten, kuten päärakennuksen ja Otahallin suunnittelusta. Reima Pietilä ja Raili Paatelainen suunnittelivat Dipolin, ja Heikki ja Kaija Sirenin toimisto Teekkarikylän vanhimmat asuntolarakennukset, Servin Mökki -ravintolan ja Otaniemen kappelin.
Osaksi Aalto-yliopistoa
Teknillinen korkeakoulu, Helsingin kauppakorkeakoulu ja Taideteollinen korkeakoulu yhdistyivät 1.1.2010 monialaiseksi Aalto-yliopistoksi. Aalto-yliopiston teknillinen korkeakoulu jakaantui 1.1.2011 neljäksi tekniikan alan korkeakouluksi. Uudet koulut muodostuvat vanhoista tiedekunnista ja niiden nimet ovat Insinööritieteiden korkeakoulu, Kemian tekniikan korkeakoulu, Perustieteiden korkeakoulu ja Sähkötekniikan korkeakoulu.
Taustalla TKK
Aalto-yliopiston insinööritieteiden korkeakoulu aloitti toimintansa 1.1.2011. Sen perustana on Teknillisen korkeakoulun insinööritieteiden ja arkkitehtuurin tiedekunta.