Non sappiamo quando sia stato costruito il nucleo originale della città, ma molto probabilmente si tratta di uno stanziamento etrusco. Ai tempi di Silla divenne una città romana con il nome di Florentia.
La città non ha avuto un grosso ruolo durante l'impero romano e le successive invasioni barbariche, mentre cominciò a far parlare di sé quando nel 1115 si autoproclamò comune libero ed affermò la sua supremazia sulle città vicine.Il ceto nobile governava la città.
Si distinguevano due fazioni gli Amidei e gli Uberti da una parte sotto il nome di Ghibellini e Buondelmonti e Donati con la denominazioni di Guelfi: essi lottarono per il potere per circa un secolo. Verso la fine del tredicesimo secolo la popolazione si ribellò contro il ritorno dei signori feudali, fu a questo punto che cominciarono a farsi strada i ricchi mercanti. Nel 1300 i Guelfi si divisero in Bianchi e Neri, dei primi faceva parte il noto poeta Dante Alighieri, che venne mandato in esilio nel 1302 quando al potere arrivarono i Neri.
Dopo alterne vicende alla fine del 1300 Firenze passò sotto il dominio di ricche famiglie (Albizi, Capponi, Uzzano) e fu divisa in due gruppi opposti, una fazione aristocratica ed una popolare. Dopo aver sconfitto gli Albizi a metà del 1400 salì al potere la ricca famiglia dei Medici con Cosimo il Vecchio. Suo nipote Lorenzo detto il Magnifico consolidò il proprio potere sconfiggendo l'altrettanto potente famiglia dei Pazzi e stringendo alleanze con Napoli e Milano. Quando Lorenzo morì all'età di 40 anni suo figlio Piero non fu in grado di continuare il lavoro del padre e Firenze venne occupata da Carlo VIII. Nel frattempo a Firenze si diffondevano le idee del frate domenicano Girolamo Savonarola la cui riforma fu mal tollerata da Papa Alessandro VI Borgia e Savonarola venne messo al rogo in Piazza della Signoria il 23 maggio 1498.
I Medici tornati a Firenze rafforzarono il loro potere con la nomina di due Pontefici fra i membri della famiglia Leone X e Clemente VII. La pace di Barcellona fra il Papa e l'imperatore (1529) segnò la fine della seconda repubblica.
La famiglia dei Medici consolidò il suo potere con la nomina di Alessandro (1532) a Duca e Cosimo I a Granduca (1569) e con la conquista di Siena allargò le frontiere del suo stato sul quale regnò incontrastata fino al 1737 quando con Gian Gastone la famiglia dei Medici si estinse. Il titolo di Duca passò allora a Francesco Stefano Granduca di Lorena e marito di Maria Teresa di Asburgo poi imperatrice d'Austria. La Toscana restò pertanto legata alla casa degli Asburgo-Lorena prima con Francesco Stefano ed alla sua morte con il figlio Pietro Leopoldo, anche lui nominato Granduca fino al 1860 quando con un plebiscito essa divenne parte del regno di Vittorio Emanuele II . Dopo l'unità d'Italia divenne capitale del nuovo regno (1865-1871). Durante la seconda Guerra Mondiale fu teatro di battaglia fra partigiani e truppe tedesche che inflissero pesanti danni alla città risparmiando tuttavia Ponte Vecchio. Anche oggi Firenze è un importante centro artistico e culturale.