Tên ban đầu của Tokyo là Edo, nghĩa là cửa sông. Vào cuối thế kỷ 12, Edo được gia đình Edo chọn làm nơi định cư, xây dụng các lâu đài và thành quách. Ngày nay, dấu vết của những thành lũy xưa vẫn còn tồn tại.
Đến năm 1630, Edo có dân số khoảng 150.000 người. Phố xá bắt đầu hình thành với những ngôi nhà nằm san sát.
Trong thế kỷ tiếp theo, làng chài nhỏ nhanh chóng phát triển và trở thành khu đô thị lớn nhất thế giới. Vào năm 1721, Edo có dân số lên tới 1 triệu người.
Đến thế kỷ 18, Edo trở thành Thủ đô của Nhật Bản. Trong suốt thời gian đó, thành phố này được hưởng thái bình và thỏa sức phát triển. Người ta gọi thời kỳ đó là Pax Tokugawa.
Tuy nhiên, thời kỳ thái bình này kết thúc khi một tàu Mỹ do Matthew C. Perry làm thuyền trưởng cập cảng Edo năm 1853. Perry đàm phán mở hai cảng biển với chính phủ Nhật Bản, dẫn tới tình trạng lạm phát và hàng loạt cuộc biểu tình của người dân.
Binh biến và chiến tranh nổ ra. Năm 1868, Edo bị Hoàng đế Meiji chiếm đóng. Triều đại mới xây cung điện ở Edo và khiến nơi đây thay đổi mãi mãi.
Tháng 1/1873, người ta xây dựng các công viên ở Tokyo, tạo ra sự thay đổi mạnh mẽ về diện mạo cũng như lối sống người dân.
Người ta trồng sen trên những hồ nước, tạo cho thành phố một vẻ đẹp nên thơ. Ngày nay, hoa sen vẫn mọc ở hồ Shinobazu, ngay gần trung tâm thành phố.
Cuối thế kỷ 19, thành phố đã trở thành trung tâm văn hóa và thương mại lớn của Nhật Bản. Thời kỳ này, nó cũng có một cái tên mới là Tokyo.
Giai đoạn đầu thế kỷ 20 cũng là thời điểm công nghiệp hóa bắt đầu tại Tokyo nói riêng và Nhật Bản nói chung. Diện mạo thành phố nhanh chóng thay đổi và trở nên hiện đại hơn so với nhiều thế kỷ trước đó.
Thậm chí, Tokyo còn là nơi sản sinh những kế hoạch khổng lồ nhằm hiện đại hóa đô thị. Một trong số đó là hệ thống đường sắt đầy tham vọng, giúp người dân đổ tới đây sống ngày càng nhiều.
Thế kỷ 20, Tokyo cũng phát triển hệ thống kênh rạch để tạo thuận lợi cho vận chuyển hàng hóa. Nhà kho, nhà máy cũng mọc lên nhiều xung quanh các con kênh nhằm tận dụng lợi thế của chúng.
Những nhà ga quy mô và tầm cỡ cũng được xây dựng trên khắp thành phố. Chúng là tiền thân của hệ thống tàu điện ngầm hiện đại mà người dân Tokyo đang sử dụng. Nhà ga trung tâm là một công trình trong số đó.
Cơ sở hạ tầng phát triển kéo theo sự gia tăng dân số không ngừng của thành phố. Đến năm 1920, dân số Tokyo là 3,7 triệu người.
Tuy nhiên, thành phố này cũng từng hứng chịu nhiều thiên tai và nhân tai, trong đó phải kể đến trận động đất lịch sử năm 1923 mang tên Great Kanto và sự tàn phá của Thế chiến II.
Sau trận động đất lịch sử, Tokyo nhanh chóng hồi sinh bất chấp những thiệt hại kinh hoàng về người và tài sản. Đường phố sớm trở nên đông đúc và tấp nập trở lại chỉ vài năm sau đó.
Ngày nay, Tokyo vẫn là thành phố đông đúc và sầm uất nhất thế giới với dân số ước tính lên tới 13,5 triệu người. Từ một làng chài nhỏ, Tokyo hiện nay có vô số những tòa nhà chọc trời, bao gồm những công trình cao bậc nhất thế giới.