La historia del municipio se encuentra fuertemente influida por la importancia de su puerto, de gran relevancia en el Camino de Santiago, y principal puerta de entrada al norte de Galicia.

Las pallozas, tipo arcaico de viviendas de las que se conservan algunos ejemplares en el pueblo de El Cebrero, son testimonio de un poblamiento anterior a los romanos. Algunas de ellas han sido recuperadas para acoger un Museo Etnográfico y un refugio de peregrinos.

El Puerto de Piedrafita era cruzado por la vía romana que por Triacastela conducía a Astorga, en el interior de la Galicia antigua. Más tarde, esa vía dio paso al camino medieval que llevaba al Camino de Santiago y a un Camino Real.

La importancia religiosa de este paso fue reforzada por el legendario milagro del Santo Grial, ocurrido en El Cebrero, desde entonces paso obligado de los peregrinos jacobeos. En 1486 los Reyes Católicos, de peregrinaje a Santiago, se detienen en el monasterio de El Cebrero y donan el relicario donde se guardan las reliquias del milagro. El antiguo cáliz románico del monasterio figura en el escudo de Galicia.

El paso también tuvo gran importancia en la Guerra de la Independencia, debido a su posición estratégica entre León y Galicia. En el 1809 fue usado por las tropas del general escocés John Moore, en su retirada hacia La Coruña, perseguido por los franceses; varios centenares de británicos perdieron la vida debido a los rigores de ese invierno. En ese periodo, las reliquias del Cebrero estuvieron escondidas en el pueblo de Foxos, pero los documentos del monasterio fueron destruidos.

A partir del siglo XIX Piedrafita fue paso de la primera carretera moderna entre Galicia y la meseta, y en el siglo XX de la primera autopista (la A-6), que cruza el puerto por dos túneles de 865 m de largo.