कर्नाटक भारत के सबसे लंबे दर्ज इतिहास वाले क्षेत्रों में से एक है। राज्य के उत्तर में हुनसगी और बैचबाल घाटियों में आदिमानव पत्थर के औज़ार बनाते थे, और नवपाषाण काल के किसानों और पशुपालकों ने बल्लारी के पास संगनकल्लु जैसे स्थलों पर राख के टीले छोड़े। चित्रदुर्ग ज़िले के ब्रह्मगिरि में महापाषाणकालीन समाधियों और बस्तियों की खुदाई हुई है। तीसरी शताब्दी ईसा पूर्व में यह क्षेत्र मौर्य साम्राज्य का हिस्सा था, और यहाँ सम्राट अशोक के कई शिलालेख मिले हैं, जिनमें मस्की का एक शिलालेख भी है जिसमें उनका नाम लेकर उल्लेख है।
मौर्यों के बाद सातवाहनों ने दक्कन के कुछ हिस्सों पर अधिकार रखा, और चौथी शताब्दी ईस्वी में बनवासी के कदंब इस क्षेत्र में ही जड़ें रखने वाले पहले राजवंशों में से एक बने। पश्चिमी गंगों ने तलकाड से दक्षिण पर शासन किया, और उनके समय में चावुंडराय नाम के एक मंत्री ने 10वीं शताब्दी के अंत में श्रवणबेलगोला में गोमटेश्वर की विशाल प्रतिमा बनवाई। लगभग 5वीं शताब्दी का हल्मिडी शिलालेख कन्नड़ का सबसे पुराना ज्ञात शिलालेख माना जाता है। 6ठी से 8वीं शताब्दी तक बादामी के चालुक्यों ने एक शक्तिशाली साम्राज्य खड़ा किया। बादामी की उनकी शैलकृत गुफाएँ और ऐहोल तथा पट्टदकल के मंदिर, जो यूनेस्को विश्व धरोहर स्थल है, भारतीय मंदिर स्थापत्य के शुरुआती विकास को दर्शाते हैं।
इसके बाद राष्ट्रकूट आए, और फिर कल्याणी के चालुक्य और बाद में होयसल सत्ता में आए। होयसलों ने बेलूर, हलेबीडु और सोमनाथपुर के सुंदर नक्काशीदार मंदिर छोड़े। 12वीं शताब्दी में कवि और समाज सुधारक बसवन्ना ने एक सामाजिक और धार्मिक आंदोलन शुरू किया, जिसने लिंगायत परंपरा को आकार दिया। 1336 में हरिहर और बुक्का भाइयों ने विजयनगर साम्राज्य की स्थापना की, जो 16वीं शताब्दी की शुरुआत में कृष्णदेवराय के समय अपने शिखर पर पहुँचा। इसकी राजधानी हम्पी दुनिया के महान नगरों में से एक थी, जब तक कि 1565 में तालीकोटा के युद्ध में हार के बाद इसका पतन नहीं हो गया। इसके खंडहर अब यूनेस्को विश्व धरोहर स्थल हैं।
उत्तर में बहमनी सल्तनत और बाद में बीजापुर के आदिलशाही शासकों ने गोल गुंबद जैसे भव्य स्मारक बनवाए। दक्षिण में मैसूर के वोडेयार शक्तिशाली होते गए, और 16वीं शताब्दी में केम्पेगौड़ा ने बेंगलुरु की स्थापना की। 18वीं शताब्दी में हैदर अली और उनके पुत्र टीपू सुल्तान ने मैसूर को एक बड़ी शक्ति बनाया और अंग्रेज़ों के ख़िलाफ़ चार युद्ध लड़े। 1799 में श्रीरंगपट्टण की रक्षा करते हुए टीपू की मृत्यु हुई, जिसके बाद अंग्रेज़ों ने वोडेयारों को मैसूर रियासत के शासक के रूप में फिर से बहाल किया।
औपनिवेशिक शासन में कन्नड़ भाषी क्षेत्र मैसूर राज्य, बॉम्बे और मद्रास प्रेसीडेंसी, निज़ाम के हैदराबाद और कुर्ग के छोटे प्रांत में बँटे हुए थे। कित्तूर की रानी चेन्नम्मा ने 1824 में अंग्रेज़ों के ख़िलाफ़ सशस्त्र विद्रोह का नेतृत्व किया। इस क्षेत्र के लोगों ने स्वतंत्रता आंदोलन में सक्रिय भाग लिया, और कर्नाटक एकीकरण नाम के एक मज़बूत अभियान ने सभी कन्नड़ भाषियों को एक राज्य में एकजुट करने के लिए काम किया।
यह लक्ष्य 1 नवंबर 1956 को पूरा हुआ, जब राज्य पुनर्गठन अधिनियम ने इन क्षेत्रों को मिलाकर बैंगलोर को राजधानी बनाते हुए एक विस्तारित मैसूर राज्य बनाया। 1 नवंबर 1973 को राज्य का नाम बदलकर कर्नाटक रखा गया, और यह वर्षगाँठ हर साल राज्योत्सव के रूप में मनाई जाती है। 2014 में राजधानी का आधिकारिक नाम बदलकर बेंगलुरु कर दिया गया। आज यात्री बादामी और हम्पी से लेकर मैसूर पैलेस और श्रीरंगपट्टण तक कर्नाटक के इतिहास का अनुसरण कर सकते हैं।