Najwcześniejsze zapisy na temat Sztokholmu pochodzą z 1252 r. Opisano go w nich jako ośrodek handlu żelazem. W niektórych sagach nordyckich Sztokholm uważany jest jednak za zaginione miasto Agnafit (gdzie legendarny król Ange został powieszony przez swoją żonę brankę, Skjalf), zaś inna opowieść mówi, że miasto zostało założone przez szwedzkiego jarla Birgera, żeby ochronić rodzący się kraj przed natarciami morskich sił. Niezależnie od tego, która z wersji historii jest prawdziwa, miasto szybko rozrastało się w centrum handlu, górnictwa i rybołówstwa... aż w końcu dołączyło do Ligi Hanzeatyckiej.
W XV w. w Szwecji zaczął formować się ruch niepodległościowy mobilizowany pragnieniem zrzucania jarzma Danii. Niestety, rewolucja nie była udana i w roku 1520 król duński Chrystian II wkroczył do Sztokholmu, urządzając tam tzw. krwawą łaźnię sztokholmską, czyli głównie masakrę szwedzkich sił opozycyjnych. Większymi sukcesami zakończyły się późniejsze powstania w różnych zakątkach kraju, co pozwoliło na rozbicie unii kalmarskiej (eufemistyczna nazwa na duńskie panowanie nad Skandynawią) i uzyskanie przez Szwecję niepodległości. Pierwszy król Szwecji, Gustaw Waza, został koronowany w 1523 r. W tym samym czasie w Sztokholmie nastąpiła demograficzna eksplozja, a w ciągu stu lat populacja miasta zwiększyła się sześciokrotnie.
W drugiej połowie XX w. Sztokholm stał się jednym z wiodących ośrodków europejskiej oświaty. Akademia Wojskowa Karlberg (jedna z najstarszych na świecie) została założona w roku 1792; Karolinska Institutet, jedna z najbardziej prestiżowych uczelni medycznych Europy, powstała w roku 1811; Politechnika Królewska w roku 1827. Najstarszą z nich wszystkich jest jednak Szwedzka Królewska Akademia Nauk, znana z przyznawania Nagrody Nobla – tę instytucję założył w 1739 roku słynny przyrodnik, Karol Linneusz. Tak czy inaczej, miasto zaczęło w tym czasie odchodzić od swych rybackich oraz górniczych korzeni, by ukierunkować się na nowoczesne technologie, produkcję... i rozdawanie milionów niezauważanym przez świat uczonym.