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远在中国古代和古希腊时期，就已经有了混沌这一概念。只是当时大多用于宇宙、政治和哲学领域，真正发现现代科学意义上的混沌，是在上个世纪。
20世纪初，被喻为“世界上最先了解混沌存在的可能性的第一人”的庞加莱在研究三体问题时遇到了混沌。之后，他于1903年在其著作《科学与方法》中大胆地提出庞加莱猜想。将拓扑学与动力学系统结合起来，并指出在一定范围内，三体问题的解是随机的。63918
1954年，前苏联概率论大师莫戈罗夫提出了近可积的哈密顿系统的解的性质的一些重要结论[1]。
1962年和1963年，阿诺尔德和莫塞尔分别证明了，在近可积的哈密顿系统中，随机成分是有限的，导致不可积性的扰动项很小，这即为KAM定理。
1963年，这是对于混沌这一学科的研究具有里程碑意义的一年。气象学家Lorenz在其著名论文“决定论非周期流”中给出含有3个变量的自治方程，即著名的Lorenz方程[2]
这是在耗散系统中，由确定方程得出混沌解的第一个实例，揭开了对混沌运动进行深入研究的序幕。论文网
1964年，法国的天文学家伊侬受球状星团和洛伦兹吸引子的启发，得到了Henon映射[3]
当 ，改变 会得到一种最简单的吸引子，并且根据他创立的“热引力崩坍”理论，成功的解释了困扰了人们几个世纪的太阳系稳定性问题。
1971年，数学家茹厄勒和塔肯斯将“奇怪吸引子”引入耗散系统，并提出了湍流发生机制并揭示了其本质[4]。
1975年，李天岩和约克于美国《数学月刊》上发表了一篇名为“周期3意着混沌”的文章[5],揭示了从有序到混沌的演化过程。
1976年，数学生态学家梅将题为“具有极复杂的动力学的简单数学模型”的文章发表在《自然》杂志上。在文中提出了著名的Logistic模型，即人口方程
其中，当 在一定氛围内变化时，该系统会出现复杂的动力学行为，例如分岔和混沌，从而向人们展示了混沌理论的惊人信息。
1977年，在意大利召开了第一次国际混沌会议，混沌学在国际科学界正式诞生。
1979年，费根鲍姆等人发现了倍周期分岔中的普适常数和标度性，其中最著名的普适常数为费根鲍姆常数，从为混沌科学提供了坚实的理论基础。
1980年，数学家曼德布罗特用计算机绘制出世界上第一张Mandelbrot集的混沌图像。
1987年，Grassber P等人提出重构动力学系统的理论方法[6]。其中涉及到分数维、李雅普诺夫指数等特征量，将混沌的理论知识应用到实际中。
20世纪90年代初，Ott, Grebogi, Yorke和Pecora, Carroll分别在混沌控制和混沌同步方面取得突破性进展，并将混沌控制应用到工程技术等领域。
20世纪90年代，对混沌的研究更加深入和广泛，进行学科交叉，使其应用到各个领域。