Bevor die Europäer in das Gebiet der heutigen Great Ocean Road kamen, lebten dort zwei Stämme der Aborigines. Die Watha Wurrung lebten im östlichen Ende und die Gadubanud daran anschließend weiter westlich, fast bis nach Warrnambool. Als im Gadubanud-Gebiet von Cape Otway eine ihrer Frauen entführt wurde, töteten sie in einer Auseinandersetzung den europäischen Entführer. Aus Rache verübten die Europäer am River Aire das Blanket-Bay-Massaker an sieben Gadubanud, das auch als strategische Maßnahme zur Gebietsbereinigung und zur Sicherung der dortigen Leuchttürme interpretiert wird.[1] Entlang der Küstenlinie befinden sich historische Abfallgruben der Aborigines, die ihre Anwesenheit belegen.

Die erste Idee einer Straße entlang der Südküste Victorias reicht zurück ins Jahr 1864. Diese sollte in erster Linie eine Verbindung der zahlreichen Küstenorte und Fischerhäfen entlang der Küste auf dem Landweg sein, die bis dahin nur per Schiff zu erreichen waren. Konkrete Planungen und Erkundungen für einen möglichen Verlauf der Strecke erfolgten aber erst 1918. Im Jahr 1919 begann der Bau der Straße. Ausgeführt wurden die Arbeiten von 3000 heimgekehrten Soldaten nach dem Ende des Ersten Weltkrieges. Für diese diente der Bau der Straße zum einen als Arbeitsbeschaffungsmaßnahme durch die Regierung Victorias, zum anderen war es auch die Errichtung eines Kriegsdenkmales zum Gedenken an die im Krieg gefallenen Kameraden.

Aufgrund der besonderen geographischen und geologischen Gegebenheiten war der Bau sehr schwierig und langwierig. So wurde der erste Abschnitt zwischen Torquay und Lorne im Jahr 1922 fertiggestellt. Als Nächstes folgten einzelne Abschnitte, die von Westen her gebaut wurden. Der letzte und komplizierteste Abschnitt war die Strecke zwischen Apollo Bay und Lorne, sie war im Jahr 1932 fertiggestellt. Seither ist die Strecke durchgängig befahrbar.

Eine der bekanntesten Gesteinsformationen Australiens ist der Island Archway, ein über 25 m hoher Bogen, der am 10. Juni 2009 eingestürzt ist.[2]