Begyndelsen
København Zoo er en af Europas ældste zoologiske haver. Den blev grundlagt som en privat institution i 1859 af den danske ornitolog Niels Kjærbølling. Efter et besøg i Berlin Zoo i 1851 var Kjærbølling fast besluttet på, at København på lige fod med andre europæiske hovedstæder skulle have en zoologisk have. Kjærbølling skrev i begyndelsen af juni 1859 til Kong Frederik VII og anmodede om at måtte anlægge et lille menageri i Frederiksberg Have vest for Frederiksberg Slot.
Indenrigsministeriet, der administrerede de tidligere kongelige besiddelser, efterkom på vegne af kongen den 30. juli 1859 Kjærbøllings ønske. En lysthave, der lå vest for Frederiksberg Slot, "Prinsesse Vilhelmines Have", blev af overdirektoratet for de kongelige haver overladt til Niels Kjærbølling i 10 år, endda uden lejeafgift. I løbet af ingen tid blev nogle simple bure tømret sammen, og Københavns nye attraktion slog portene op den 20. september 1859. Den nye Zoo var ikke større end 4.000 m² - et område, der svarer til det nuværende areal, hvor restauranten og restaurationspladsen ligger. Tretten år senere havde Zoo også fået overdraget den anden lysthave, "Prinsesse Carolines Have", samt et tilstødende område, der dengang blev betegnet "Planteskolen".
Dyrebestanden, Kjærbølling kunne præsentere for Havens første gæster, var ikke særlig imponerende: Ørne, ugler, høns, ænder, kaniner, en ræv i en lænke, en sæl i et badekar og en skildpadde i en spand. Foruden de levende dyr kunne publikum også se Kjærbøllings private samling af udstoppede fugle, som var opstillet i en lille træpavillon. Pavillonen var oprindeligt et lysthus, der stod i den lille have, og Kjærbølling indrettede det til Havens første serveringssted, et primitivt konditori.
Udvikling til aktieselskab
Niels Kjærbølling var direktør for sit menageri, til han døde i januar 1871. I løbet af 11 år var den lille zoo blevet et populært islæt i det københavnske kulturbillede, næsten på højde med Tivoli.
Niels Kjærbøllings søn overtog posten som direktør for den lille have, der nu var tre gange så stor, som da den åbnede - 1½ ha. Selvom Zoo gennem de første år var vokset i såvel størrelse som i dyrebestand, stod det klart for den nye direktør, kongen samt en gruppe af indflydelsesrige borgere, at Haven ikke havde nogen fremtid som privatejet familieforetagende. For at sikre Zoos fortsatte eksistens og højne standarden blev familiefirmaet omdannet til et aktieselskab i oktober 1872. Som en del af aftalen blev Zoo endnu engang udvidet med et stykke af Frederiksberg Have.
Zoo dækkede nu 7 ha, og de følgende år blev der opført mange nye bygninger og anlæg.
Udvikling til selvejende institution
Efter 2. verdenskrig lykkedes det Zoo at få tildelt 4 ha af Søndermarken. Denne nye del af Zoo blev forbundet med den gamle del af Haven ved en tunnel under Roskildevej. Havens areal var nu 11 ha, hvilket er størrelsen i dag. Efterfølgende blev okapistalden opført i 1957, og i 1971 blev løvernes nuværende frianlæg etableret.
Arne Dyhrberg, som blev direktør i 1969, havde forinden arbejdet mange år i udlandet. Sidst som leder af udstillingsafdelingen på National Museums of Canada i Ottawa. Dyhrberg bragte mange idéer med til Haven fra årene i Nordamerika. Han oprettede bl.a. sponsorforeningen og åbnede Zoos første souvenirbutik. I 1972 tog han initiativet til oprettelsen af Zoo-skoletjenesten.
I samme periode blev måske en af de vigtigste beslutninger vedrørende Zoos fremtid taget: Zoos status blev ændret fra aktieselskab til selvejende institution.
Zoo og dens virksomhed blev nu anerkendt af politikere og Kulturministeriet, og Haven fik samme status, som museerne havde haft i mere end hundrede år. Resultatet blev en Zoo-lov, der blev vedtaget af Folketinget i 1977. Den ny lov betød, at Zoo nu modtog driftstilskud fra staten og de fem hovedstadsamter samt tilskud til realiseringen af en længe tiltrængt modernisering af Haven.
Zoo i nyere tid
I løbet af 1980erne og 1990erne gennemførtes en række moderniseringer og nye anlægsopgaver. Tigre og leoparder flyttede ud af deres små, mørke bure i det gamle rovdyrhus. I ”Det Nordiske Hjørne” blev bjørnegrotterne udvidet, der kom nye anlæg til sæler, moskusokser og rener. I 1984 rykkede chimpanser og gorillaer ind i den ny Abejungle, og næsehornene flyttede til deres nye anlæg i den afrikanske afdeling i Søndermarken. I 1985 stod Børnezoo færdig, og i 1986 åbnede savannen over for næsehornsanlægget. Nyt foderkøkken og veterinærfaciliteter stod klar i 1988. Nu gjaldt det planlægningen og realiseringen af Havens hidtil største byggeri, Tropezoo, der kunne indvies i foråret 1994. Endelig kunne en længe tiltrængt gennemrenovering af det gamle abehus, Primaternes Verden, afsluttes i 1996.
I 1999 præsenterede Zoo sin fremtidsvision i ”Perspektivplan 2010”. Planen beskriver den udvikling og de anlægsopgaver, Zoo arbejder på at realisere i de kommende år. Planens første projekt, ny Hovedindgang og undervisningsbygning, var allerede en realitet. Det stod færdigt i 1998. Herefter fulgte omlægning af restaurationspladsen, ny toiletbygning i 2000, og i 2001 flyttede girafferne til den afrikanske afdeling, da det ny girafhus med frianlæg og oplevelsessti til publikum stod færdigt.
Med giraffernes flytning kunne man for alvor sætte gang i planerne om et nyt elefanthus til erstatning for huset fra 1914, som ikke længere lever op til de krav, vi i dag stiller til et velfungerende elefanthus. Den verdensberømte engelske arkitekt Norman Foster har tegnet det ny hus, og byggeriet forventes afsluttet sommeren 2008. En række anlægsprojekter er gennemført for bl.a. at skabe plads til det kommende elefanthus. Avlscenter til padder og krybdyr i 2002. Nyt hus og anlæg til kæmpeskildpadder samt renovering af sælanlæg i 2003, ibisanlæg samt volierer til karakal, congopåfugl og jacopapegøjer og hornravn i den afrikanske afdeling i 2004. I 2005 blev to af bjørnegrotterne slået sammen for at give isbjørnene bedre forhold. I afdelingen for australske dyr opførtes stald og anlæg til tasmansk pungdjævel. Anlægget blev indviet i 2006. I løbet af 2006 gennemførtes en udvidelse af staldkomplekset til næsehorn og gnu samt en omfattende udvidelse og renovering af udeanlægget. Som anden etape af denne omlægning af den afrikanske afdeling blev der i 2007 bygget nyt hus med tilhørende frianlæg til flodheste, og anlægget blev slået sammen med den ny storsavanne.