Københavns kjerne er landsbyen Havn omkring det nåværende Gammeltorv, som Valdemar den store 1167 skjenket biskop Absalon i Roskilde. Denne lot bygge et borganlegg på Slotsholmen og omgav bebyggelsen med en voll og grav. 1186 gav Absalon den til bispestolen i Roskilde; den ble nå et kirkelig sentrum, og dens voksende betydning fremgår av at den tre ganger ble plyndret og ødelagt av hanseatene. Fra 1170 er stedet kjent som Købmandshavn. København fikk byrettigheter i 1254. I 1416 overtok kongen makten i byen etter biskopen og gjorde den til Danmarks hovedstad og militære sentrum. I 1422 bekreftet og utvidet Erik av Pommern byens rettigheter. Det samme gjorde Christoffer av Bayern i 1434. 1479 fikk København universitet.
De oldenburgske konger søkte på alle måter å hjelpe opp København, fremfor alle Christian 4, som både oppførte nye praktbygninger, regulerte gatene og tok seg av næringslivet. 1658–59 forsøkte svenskene forgjeves å erobre byen. Det var imidlertid først etter innførelsen av eneveldet 1660 at København for alvor ble «kongens by». Hoffet ble mye større, administrasjonen vokste, flåten ble sterkt utvidet og byen utbygd som festning. Enevoldskongene ønsket at København skulle bli en både rik og representativ hovedstad med tallrike monumentalbygninger og et velstående borgerskap, som derfor fikk utstrakte privilegier. 1782 ble byen herjet av en brann som ødela det vesentligste av middelalderbebyggelsen. Under den lange fredsperioden på 1700-tallet vokste den jevnt, men så kom Napoleonskrigene og det britiske bombardement 1807. Nå fulgte en rekke fattige år til 1830, da det på nytt begynte å gå fremover. Fra 1870 økte tempoet i denne økonomiske utviklingen. Under den tyske okkupasjonen 1940–45 slapp byen stort sett heldig fra det, selv om enkelte bygninger ble skadd eller ødelagt ved sabotasjeaksjoner, tysk motterror og britiske flyangrep.
Etter den annen verdenskrig fortsatte befolkningsøkningen, men etter et høydepunkt på ca. 768 000 innbyggere 1950 er folketallet i København kommune sunket pga. stor utflytning til nabokommunene og var 1996 ca. 477 000. Folketallet i Stor-København passerte 1 mill. omkring 1940, og steg frem til midten av 1970-årene (hovedstadsområdet: 1,4 mill. innb. i 1975, 1,7 mill. innb. i 1996).
