Del segle XX aC fins al segle XII aC, Atenes era un poblat petit que es va salvar de les invasions dòriques gràcies al seu aïllament.[1] Els dos segles següents van ser determinants en la unificació de l'Àtica, en què Atenes va tenir un paper important i, a partir del segle VII aC, la ciutat va començar a guanyar pes dins de la Grècia clàssica.[1] Tanmateix, va ser en el segle VI aC, època de Pisístrat, quan Atenes va esdevenir una forta potència política i centre d'influx intel·lectual.[1] Clístenes va establir les institucions democràtiques el 507 aC, que més tard serien continuades per Efialtes i per Pèricles i que van fer que Atenes fóra la ciutat més influent de Grècia. Fou embellida pel dèspota Pisístrat i el seu fill (vers 560 aC-514 aC), que van iniciar la construcció d'alguns temples; entre ells el Temple de Zeus Olímpic i el d'Apol·lo Piti.

 Temple de Zeus Olímpic a la nit.

Després de les Guerres Mèdiques, a principis del segle V aC, Atenes va convertir-se en una gran potència marítima i va gaudir del seu millor moment en la història antiga de la ciutat.[1] Després de l'ocupació de Xerxes el 480 aC, la marina atenesa es va desenvolupar i va establir una hegemonia sobre les illes de la mar Egea. En els següents cinquanta anys es van construir nombrosos monuments especialment sota Temístocles, Cimó i Pèricles. El primer va construir unes muralles i va abandonar el port de Faleros pel del Pireu. Cimó va decorar l'Àgora i l'Acadèmia i va construir les muralles del sud. Pèricles va fer moltes obres a l'Acròpoli, al Partenó, a l'Erecteios i a la Propileia i va acabar les muralles entre Atenes, i El Pireu i Faleros.

Però, la rivalitat amb Esparta,[2] materialitzada en la Lliga de Delos, va ser l'origen de la Guerra del Peloponès (431-404 aC).[1] Atenes va ser ocupada pels espartans el 404 aC i van destruir-ne les muralles, reconstruïdes més tard per Conó el 393 aC. Esparta va guanyar el poder polític d'Atenes i aquesta, debilitada, no va poder frenar l'avanç macedoni de Filip II, al qual es va sotmetre.[1] Durant el regnat de Filip II de Macedònia, l'orador Licurg, encarregat de les finances, va dedicar partides a construir nous edificis.

En 377 aC es va formar la segona lliga d'Atenes, aconseguint la derrota d'Esparta el 371 aC. Més tard, una sèrie de revoltes van sacsejar la lliga, que va culminar amb la Guerra Social (357-355 aC) que va acabar amb la desintegració de la lliga. Després de la batalla de Queronea (338 aC), Atenes va passar a dependre de Macedònia i així va seguir fins a l'establiment del domini de Roma.[1] El general romà Sul·la, entre el 88 aC i el 85 aC, va destruir la majoria de fortificacions i cases de la ciutat, deixant intactes molts edificis civils i monuments.[3] Aquesta va ser la represàlia per haver abraçat la causa de Mitridates VI Eupator, del regne del Pont, en la guerra contra l'Imperi Romà. Atenes va passar a estar sota domini romà, però mantingué l'estatus de ciutat lliure i erudits de tot l'imperi hi anaven a estudiar-ne la filosofia i la retòrica.[1] L'emperador Hadrià va ordenar que s'hi construís una biblioteca, un gimnàs, un aqüeducte que encara està en ús, diversos temples, santuaris i un pont, així com va finançar la finalització del Temple de Zeus Olímpic.[4]

 Extensió del Ducat d'Atenes (1205-1456)

En el segle iv, amb la divisió de l'Imperi romà en l'Imperi d'Orient i l'Imperi d'Occident, Constantinoble va llevar-li a Atenes el paper de representació de l'hel·lenisme que el cristianisme va transformar.[1] Quan Constantinoble va caure el 1204, Atenes va esdevenir la capital del ducat d'Atenes fins al 1456, en què va ser conquistada per l'Imperi Otomà i va passar a formar-ne part.

Mehmet II hi va entrar la darrera setmana d'agost del 1456; el Partenó es va convertir en mesquita i la població va començar a disminuir; les condicions encara van empitjorar quan va entrar en decadència l'Imperi Otomà. Parts de la ciutat (incloent-hi molts dels seus edificis) foren destruïts als segles XVII, xviii i xix per les diferents faccions que van intentar controlar la ciutat. El 1687 els venecians van assetjar la ciutat i una explosió va malmetre l'Acròpoli i el Partenó (26 de setembre). Els venecians van ocupar la ciutat però la van abandonar el 9 d'abril de 1688 a causa d'una epidèmia declarada entre les forces ocupants. El 1778 els otomans hi van construir la Muralla de Haseki amb materials de monuments antics.[5]

A la Guerra d'independència de Grècia fou ocupada pels grecs el 1822 però abandonada el 1826 excepte l'acròpoli, que quedà assetjada per Reşid Mehmed Paixà i defensada per Yannis Gouras.[6] Després de la victòria otomana a la batalla de Phaleron l'Acròpolis es va rendir el 5 de juny de 1827 en l'última victòria otomana de la guerra.[7]

Finalment després de la Conferència de Londres del 1830 fou reconeguda part de Grècia i va esdevenir la capital del recentment establert Regne de Grècia el 1834, quan estava pràcticament deshabitada. Durant les pròximes poques dècades fou reconstruïda i es va transformar en una ciutat moderna. La universitat fou fundada el 1835. L'última gran expansió va tenir lloc a la dècada de 1920, quan es van crear els suburbis per allotjar-hi els refugiats grecs de l'Àsia Menor. Durant la Segona Guerra Mundial fou ocupada pels alemanys i ho va passar malament els darrers anys de la guerra. Després de la guerra va començar a créixer de nou.

Grècia va entrar a la futura Unió Europea el 1981, cosa que va comportar noves inversions per a la ciutat, acompanyades de problemes de congestió i de contaminació de l'aire. Durant els anys 1990 es van prendre una sèrie de mesures reeixides per combatre la pol·lució. Durant la preparació dels Jocs Olímpics del 2004 la ciutat va netejar la seva imatge amb la introducció de mitjans de transport moderns, un nou aeroport, àrees per a vianants, nous museus i places públiques. La població cada vegada més multiètnica de la ciutat gaudeix d'una vibrant vida nocturna i un comerç a l'altura de qualsevol metròpoli moderna.