Choć rozległe megalopolis Meksyku powstało jako skromna aztecka osada na jeziorze Texcoco, dziś pod względem zajmowanego obszaru jest jednym z największych miast świata, ważnym centrum finansów, przemysłu, administracji i kultury.
Gdy Aztekowie opuścili ojczyznę i w XIV w. osiedlili się w Dolinie Meksyku, zjednoczyli miejscowe meksykańskie plemiona i postanowili osiąść na brzegach jeziora Texcoco. Legenda mówi, że miejsce to wskazał im bóg Huitzilopochtli w wizji zesłanej kapłanowi – Aztekowie mieli osiedlić się w miejscu, gdzie ujrzą orła, który siedząc na opuncji, pożera węża. Wizerunek orła, węża i kaktusa do dziś znaleźć można na meksykańskiej fladze i od dawna jest on jednym z symboli narodowych Meksyku. Nowe miasto Azteków założono na małej wyspie na jeziorze Texcoco i nadano mu nazwę Tenochtitlan.
Aztekowie szybko przekształcili jezioro i miasto, tworząc sztuczne wyspy, na których prowadzili uprawę. Oryginalną wyspę Tenochtitlan połączono z lądem trzema groblami, a rozległy system wałów, akweduktów i kanałów oznaczał, że można było poruszać się tam równie łatwo łodzią, co pieszo. Trudno znaleźć analogiczną konstrukcję w zachodniej architekturze – pod pewnymi względami przypominała ona Wenecję, co nie uszło uwadze konkwistadorów. Stolica Azteków stanowiła centrum handlu, a archeologiczne odkrycia dowodzą, że trafiały do niej dobra ze wszystkich zakątków centralnej i północnej Ameryki, często z regionów leżących poza granicami azteckiego imperium. Ogromny kompleks Huey Teocalli znajdujący się na terenie miasta stanowił centrum azteckiej religii i jej obrzędów.
Gdy Hernán Cortés i ci, którzy przybyli jego śladem, ujrzeli miasto Azteków, byli pod jego ogromnym wrażeniem. Działając w imieniu Hiszpanii, szybko przystąpili do osłabiania azteckiego imperium, czego zwieńczeniem było oblężenie miasta zakończone jego zdobyciem w 1521 r. Nazwę miasta zmieniono na Meksyk. Stało się ono jednym z największych ośrodków rządów kolonialnych w hiszpańskim Nowym Świecie. Hiszpanie zaczęli osuszać jezioro Texcoco (powodzie od dawna stanowiły problem, a hiszpańskie techniki budowlane tylko go pogłębiły) i nastąpiła rozbudowa miasta. Kościół katolicki uczynił Meksyk siedzibą arcybiskupstwa, co dodatkowo podniosło jego rangę.
Meksyk pozostał stolicą państwa mimo zmian rządów. Przetrwał nawet wymianę władzy imperialnej na republikańską. Miasto było gospodarzem letnich igrzysk olimpijskich w 1968 r. oraz mistrzostw świata w piłce nożnej w 1970 i 1986. Wciąż rozwija się zarówno pod względem zajmowanego obszaru, jak i wielkości populacji. Dochody obszaru metropolitalnego stanowią niemal 20% PKB państwa Meksyk, co pod tym względem stawia miasto w czołówce światowych stolic. Część problemów takich jak degradacja środowiska, nierówności dochodów czy jakość wody, z którymi boryka się Meksyk, nie są nowe, ale jego mieszkańcy wciąż odpowiadają na nie z dynamiczną gorliwością i elastycznością, tworząc formalne i nieformalne systemy społeczne, co sprawia, że to starożytne miasto nieustannie odnawia swoje oblicze.