Im Südosten von Seeland entwickelte sich Kopenhagen (55.681837 N, 12.548757 O) aus einer Fischersiedlung.
Als havn (Hafen) wurde die Ortschaft erstmals 1043 erwähnt.
Ihre Lage auf halbem Weg zwischen dem im Norden gelegenen Bischofssitz in Roskilde und dem im Osten gelegenen Erzbischofssitz in Lund führte bald zur Ansiedlung von Kaufleuten, die die Siedlung zu ihrem Umschlags- und Handelsplatz ausbauten. Zur Sicherung des Warenverkehrs wurde im 12. Jahrhundert in der Nähe der Siedlung eine Burg errichtet, die den mitteldänischen Namen „Køpmannæhafn (Kaufmännerhafen)“ erhielt. Mit der Ausweitung der Handelsbeziehungen wuchs die Ortschaft schnell zu einer Stadt heran, die weiterhin den Namen „Køpmannæhafn“ trug.
Sein Stadtrecht erhielt Kopenhagen bereits 1254 von Jakob Erlandsen, dem Bischof von Roskilde (1249 bis 1254) und Erzbischof von Lund (1254 bis 1274).
Zwar wurde Kopenhagen sowohl im Ersten Hansekrieg (1360 bis 1361) als auch im Zweiten Hansekrieg (1368 bis 1370), die der dänische König Valdemar IV Atterdag (1340 bis 1375) mit der Deutschen Hanse um die (Handels)vorherrschaft im Ostseeraum führte, nahezu vollständig zerstört. Die mit der Verleihung des Stadtrechts eingeleitete Entwicklung setzte sich jedoch nicht nur im Wiederaufbau der Stadt fort. Vielmehr wurde Kopenhagen zunächst 1416 vom dänischen König Erik VII (1412 bis 1439) zur Königsresidenz und sodann 1443 vom dänischen König Christoffer III af Bayern (1439 bis 1448) zur Landeshauptstadt erhoben.
Während des Zweiten Nordischen Kriegs (1655 bis 1661), den unter anderem der dänische König Frederik III (1648 bis 1670) gegen den schwedischen König Carl X Gustaf (1654 bis 1660) führte, wurde das Königreich Dänemark zwar nahezu vollständig von den schwedischen Truppen besetzt. Doch konnte sich Kopenhagen nicht nur gegen den Ansturm des schwedischen Heeres erwehren, sondern auch 1658/59 der Belagerung standhalten. Gerade die von Graf Hans von Schack (*1609 bis 1676) als Gouverneur von Kopenhagen angewandten Verteidigungsstrategien ermöglichten die Abwehr des 1659 von den schwedischen Einheiten geführten Sturmangriffs.
Nach den beiden 1728 und 1795 gewüteten Stadtbränden erhielt die Altstadt von Kopenhagen ihr heutiges Aussehen. Der Baustil des 18. Jahrhunderts, der den Wiederaufbau der Stadt prägte, blieb bis heute erhalten.
Während des Zweiten Koalitionskriegs (1798/99 bis 1801/02), den unter anderem das Königreich Großbritannien mit der (Ersten) Französischen Republik führte, verwehrte das Königreich Dänemark auch den britischen Schiffen, zum Einlaufen in die Ostsee den von Kopenhagen kontrollierten Öresund zu durchqueren. In der am 2. April 1801 geführten Seeschlacht von Kopenhagen zerstörte der britische Schiffsverband nicht nur die dänische Flotte, die unter dem Befehl von Kommodore Johann Olfert Fischer (*1747 bis 1829) mit einunddreißig Schiffen, davon sieben Linienschiffen, in einer langen Reihe eine schwimmende Batterie bildete. Vielmehr richtete das britische Schiffsgeschwader seine Kanonen nach der Zerstörung der schützenden dänischen Schiffe auch gegen Kopenhagen.
Während des Vierten Koalitionskriegs (1806 bis 1807), den unter anderem das Vereinigte Königreich Großbritannien und Irland mit dem (Ersten) Französischen Kaiserreich führte, begründete die dänische Flotte wiederum eine Gefahr in der Ostsee, sodass vom 16. August bis zum 7. September 1807 im Bombardement von Kopenhagen eine britische See- und Landstreitmacht gegen die Stadt vorging. Die im Hafen ankernde Flotte des Königreichs Dänemark stand dem Angriff wehrlos gegenüber, sodass der britische Schiffsverband die Stadt in Brand schießen konnte, bevor Kopenhagen von etwa siebzehntausend Soldaten eingenommen wurde. Nach diesem Überfall bildete sich der englische Begriff „to copenhagen“ heraus, der einen Flottenangriff auf ein wehrlos ihm Hafen liegendes Schiffsgeschwader beschreibt. Durch den britischen Präventivschlag ist Kopenhagen nicht nur zu etwa 30 Prozent zerstört worden, vielmehr forderte die Schlacht auch etwa zweitausend Opfer unter der zivilen Bevölkerung.
Die in der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts einsetzende Industrialisierung bescherte auch Kopenhagen eine Zuwanderung aus den ländlichen Gebieten, die die Stadt stark anwachsen ließ. Während 1801 etwa 100.000 Bewohner in Kopenhagen lebten, wuchs die Bevölkerung bis 1850 auf etwa 130.000 Einwohner und bis 1901 auf etwa 400.000 Bewohner. Die Befestigungsanlagen wurden nahezu vollständig geschleift, sodass heute im Wesentlichen nur noch das København Kastellet (Kastell) erhalten ist. Um das Stadtzentrum wurden zugleich großflächige Bürger- und Arbeiterviertel errichtet, deren in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts errichtete Häuser für die Stadt noch heute prägend sind.
Obwohl Kopenhagen während des Zweiten Weltkriegs (1939 bis 1945) von 1940 bis 1945 von Truppen des Großdeutschen Reichs besetzt war, ist es von Kriegszerstörungen nahezu vollständig verschont geblieben. Auf den 1944 im gesamten Königreich Dänemark ausgerufenen Generalstreik zerstörte das der deutschen Waffen-SS zugehörige Schalburg-Korps zur Vergeltung unter anderem den Tivoli und die Kongelige Porcelænsfabrik (Porzellanfabrik). Der 1945 mit zwanzig Mosquito-Bombern und dreißig Mustang-Jägern von der britischen Royal Air Force in drei Wellen auf Kopenhagen geflogene Bombenangriff forderte etwa eintausend Menschenleben. Das Bombardement galt zwar eigentlich dem Shellhus, in dem sich das Hauptquartier der Geheimen Staatspolizei befand, doch fielen die Bomben zu einem großen Teil auch auf eine Schule. Ein niedrig fliegendes Flugzeug hatte in der Nähe des Hovedbanegård einen Lichtmasten derartig gestreift, dass es in der Nähe des Lycée Français Prins Henrik abstürzte. Die nachfolgenden Bomber entluden ihre zerstörerische Fracht sodann an der Absturzstelle, da sie die von dem abgestürzten Flugzeug verursachte Explosion als ihr Ziel ansahen.
Mit dem 1947 von dem Architekten Peter Bredsdorff (*1913 bis 1981) entworfenen Fingerplanen (Fingerplan) wurde die Stadtentwicklung des Großraums Kopenhagen in geordnete Bahnen gelenkt. Die Fortentwicklung des 1936 erstellten betænkningen om Københavnsegnens grønne områder (Bericht über die Grünflächen im Raum Kopenhagen) beschränkte das städtische Wachstum auf fünf Entwicklungsachsen, die sich von dem als Handfläche angesehenen Stadtzentrum wie Finger an den Hauptverkehrsstrecken der S-tog (S-Bahn) ausdehnen. So liegen zwischen den Fingern von Grünflächen und Wasserläufen geprägte Erholungsgebiete, die von allen Wohngebieten aus über kürzeste Entfernungen erreicht werden können.