史前
1486年，葡萄牙航海傢巴托羅繆·迪亞士（Bartholomew Diaz）首次於航海日志中描述到開普敦這個地方。但在此之前，並沒有文獻明文記載開普敦的歷史。然而，在一些化石挖掘和考古過程中，可以證明在此之前是有人居住於該地的。第一批在該地居住的人大約出現在公元前十萬年左右的石器時代。他們度過了冰河時期，但當時的水平面比現時還要低120米。由於濕度的增加，開普平原後來慢慢地布滿了樹木，緑草如茵。另外，在公元前八千年出土的化石中，也證明了當地居民在那時已懂得製造弓與箭去狩獵。六千年後左右，一些內陸地區的居民大量遷徙至該地，並引入了農業知識，令該地人民開始耕種維生。
建城
第一批到達此地的歐洲人是1486年由迪亞士帶領下到達的。其後，葡萄牙航海傢瓦斯科·達·伽馬在1497年開發由歐洲直達亞洲的航綫中途到達此地。另外，桌山則是由另一名葡萄牙航海傢安東尼奧·達·沙丹那（Antonio da Saldanha）所命名的，意謂“海角之桌”（Taboa da caba）。在此之前，該山的原名是由當地的科伊族人（Khoi）所起的海山（Sea Mountain，Hoeri 'kwaggo）。
開普敦與歐洲開始緊密聯繫始於1652年。荷蘭船長贊·範裏貝剋（Jan van Riebeeck）與其他荷蘭東印度公司的職員獲派遣至該地建立一個轉為遠航亞洲的途經船衹提供補給的中途站，他們的三艘船衹於1652年4月6日抵達。他們很快就建立起駐紮點、菜園和果園，而這些園林仍保存至今成為今天的公司花園（Company Gardens）。他們從桌山上的清新河（Fresh River）上開拓引水道將河水引作灌溉之用，並以其種植之農作物與原居的科伊族人交易綿羊和牛犢。另外，在桌山的東南兩邊以及豪特灣的森林為興建房屋和船衹提供了充足的木材。在這個時候，東印度公司壟斷了所有貿易事務，並禁止一切私人交易。荷蘭人並為他們遇到的民族命名，如稱當地的遊牧民族為何騰托人（Hottentots），稱居於沿海地域以采貝為生的民族為史特蘭洛帕人（Strandlopers），以及稱以狩獵為生的人為布西曼人（Bushmen，意謂居住於叢林地的人）。
首次出現亞洲人遷居非部南部始於1654年，這些移民都是被荷蘭巴達維亞最高法院（Dutch Batavian High Court）放逐到非洲的。這些亞洲人組成了開普有色人種（Cape Coloured）族群的雛型，並將伊斯蘭教帶到該地。而首次的大型領土擴張則發生於1657年，當時的東印度公司將位於裏斯貝剋河（Liesbeeck River）沿岸的農地分派給下僕耕種，以嘗試增加農作物的産量，但依然保留財政上的主導權。同年，首批從爪哇和馬達加斯加引入的奴隸開始為他們工作。1658年，歐洲人開始與當地原住民展開了領土上的衝突，他們奪得了科薩族人的土地。其後，在1666年歐洲人開始於範裏貝剋建造的木製要塞上改建了首座軍事基地好望堡（Castle of Good Hope），堡壘於1679年落成，是現在南非最古老的建築物。
1679年，荷蘭首位派駐總督的西蒙·範德斯特爾（Simon van der Stel）到達開普敦，替代範裏貝剋成為當地領導者。他致力於種植葡萄和釀製葡萄酒，為這個日後的重要産業奠下了重大的基礎。另一方面，他也致力於擴展殖民地的疆界和領土。1688年，首批非荷蘭裔的移民來到了開普敦，他們就是在法國反新教徒運動中被逼害的鬍格諾派教徒。東印度公司為他們提供了居住點和農地，而他們亦為未來的葡萄酒發展作出了重大的貢獻。
隨着外地移民的不斷增加，直至1754年開普敦的外來人口已達5,510名歐洲人以及6,729名奴隸。但在1780年，英國和法國開始了他們之間的戰爭，而作為法國夥伴的荷蘭也加入了戰事，故此法國派出了一小支軍隊到開普敦作防衛之用。但其後軍隊於1784年被撤走，而法國在1795年更入侵荷蘭，令荷蘭東印度公司陷入極嚴重的財政危機。當時，建立荷屬巴達維亞共和國的荷蘭王子（Prince of Orange）出逃至英國尋求保護。這件事卻為英國帶來了一個重大的成功契機。在當時，新聞傳播並不發達，歐洲的新聞往往需要很長的時間才能傳到非洲。故此，開普敦的首長對歐洲情況並不清楚，衹知道法國奪去了荷蘭一些土地，所以荷蘭有可能會在戰事中改變立場而已。就在此時，英國軍方帶著一封聲稱由荷蘭王子所撰的授權書信要求在開普敦駐軍以作保護之途。正與開普敦官員爭論是否應該相信他們之際，英國就突然發動“梅森堡戰役”（Battle of Muizenberg）成功占領開普敦，並隨即宣佈開普敦成為自由港。
近代
根據法國和英國之間的和平協議，開普敦於1802年歸還荷蘭人手上。但是，三年後兩國再度開戰，英軍則再度派軍到開普敦。然而，這段期間卻是令開普敦逐漸發展為城市的一個關鍵時期（開普敦英文名稱“Cape Town”的“Town”原本就衹是“鎮”的意思），大街小巷都開始鋪設了水管，城市建設亦開始發展起來。另外，他們亦製訂了流浪者甄別法律，當地的原住民部族被強硬規定必需聲明一處地方為固定的居所，並在無批準之下不可擅自遷移。英、法兩國之間的戰爭在1814年以英軍勝利告終。英國製訂了一項條約以令他們可用金錢買下不同國傢的領地。開普敦亦於此時正式由英國出巨資永久買下了。這段時期，英國視對開普敦的行政管理為他們對控製印度的基石。而當時的荷蘭政府已因戰事影響，財務陷入嚴重赤字，無奈下唯有答應條款，但他們仍被允許以開普敦作船衹維修和補給的中途站。
另外，於1809年製訂的流浪者甄別法律於1829年被撤消。故此，原屬遊牧民族的何騰托族人在此時原理上是與歐洲人同等的。1834年，奴隸被解放，估計約有39,000人在此時消除了奴隸的身份。解放奴隸則間接驅動了當地馬來穆斯林社區在開普敦建立起馬來區波卡普（Bo-Kaap）。同年，開普敦立法議會成立。
在南非歷史上其中一件最重大的事件可算是1836年的大遷徙（Great Trek），當時約莫有10,000個荷蘭家庭因各自不同的理由而遷往北方尋找新居住地，從而開發了國傢的內陸地區。其後在1840年開普敦自治區成立，當時全市人口有20,016人，當中10,560人為白種人。
南非獨立後，開普敦成為其中一處遊客最愛之地，但同時亦存在著不少社會問題。開普敦是全世界兇殺案發生率最高的地方之一，另外愛滋病、結核病以及頻繁的毒品罪案也是開普敦需要面對的問題。
高等教育
開普敦擁有三所大學以及多所高等院校。
在開普敦市中心地帶有著名的開普敦大學(University of Cape Town)和西開普省大學(University of the Western Cape)，另有還有距離市中心50公裏的史泰倫布西大學(Stellenbosch University)。
開普敦大學是南非其中一間名列前茅的大學，亦是昔日對抗種族隔離政策的中心。該校創始於1829年，是南非共和國第一間大學。在創校之時，大學的名稱為南非學院(South African College)，衹為傳教士提供教育服務。及後經過多年發展後，開普敦大學已成為世界首屈一指的高等院校。世界上第一宗人類心髒移植手術就是由開普敦大學附屬醫院的剋裏斯·班納特教授 (Prof. Chris Barnard)所完成的。另外，開普敦大學亦有兩名畢業生得過諾貝爾奬，分別是1979年得到諾貝爾生理學或醫學奬的阿倫·哥麥剋(Allan Cormack)、及1982年獲得諾貝爾化學奬的艾朗·剋盧格 (Aron Klug)。
此外較為著名的還有開普半島理工大學(Cape Peninsula University of Technology)，該大學頒發學士、碩士以及博士學位。它擁有的9個校區分佈在開普頓不同的衛星城市。
開普敦大學
開普敦大學（University of Cape Town）是非洲撒哈拉以南地區最古老的大學之一，也是南非最早的大學，它始建於1829年，當時名為南非學院（South African College）。開大現有10大學院：文學院、商學院、教育學院、工程學院、美術與建築學院、法學院、醫學院、音樂學院、自然科學院、社會科學與人文科學學院。10大學院下面有100多個從事教學的係科，另外還有近40個從事研究工作的中心、單位和研究所。
斯泰倫博什大學
斯泰倫博什大學(Stellenbosch University)始建於1865年，位於距開普敦50公裏的斯泰倫博什大學城。本科完全使用南非荷蘭語教學，研究生使用英語教學。現有150個專業、10個專門學院和40個研究中心，其中林業和軍事科學係是南非各大學中獨有。現有學生15662人。該校教學質量和學術科研水平均較高。2004年中國教育部在斯泰倫博什大學成立了中國研究中心和孔子學院，現有學生60人。
開普半島理工大學
開普半島理工大學(Cape Peninsula University of Technology)2005年由開普理工學院和半島理工學院合併而成。開普半島理工大學共有12個學院、72個科係，有65個大專文憑課程，46個學士學位課程，大量高中文憑課程和碩士及博士學位課程。共有25000學生。
西開普大學
西開普大學(University of the Western Cape)1959年根據南非國會一項為“有色”人種學生建立專門種族學院的法案而建。該大學主要以有色人為主，種族隔離時期是反種族隔離運動的基地。曾獲諾貝爾和平奬的南非大主教圖圖是該校名譽校長。現有藝術、社會和健康科學、牙醫、經濟和管理科學、教育、法律、自然科學等68個係，16個研究所，學生12450人。