En 1944, durante un desfile de xigantes e cabezudos, uns mozos que querían participar no mesmo organizaron unha disputa. Como cerca do lugar había un posto de verduras e hortalizas, colleron os tomates e utilizáronos como arma arreboladiza. As forzas da orde tiveron que intervir para disolver a pelexa, e condenaron aos responsables a pagar as desfeitas realizadas.

Ao ano seguinte os mozos repetiron o altercado, só que esta vez levaron os tomates da súa casa. De novo foron disoltos polas forzas da orde. Tras repetirse isto mesmo nos anos sucesivos, a festa quedou, aínda que de modo non oficial, instaurada.

En 1950, o concello permitiu a festa, con todo, ao ano seguinte opúxose, sendo detidos algúns dos participantes. Estes foron liberados rapidamente, grazas á presión exercida por todos os veciños.

A festa foi por fin permitida, e ao lanzamento de tomates engadíronse outros costumes, como asperxer con auga e ata meter en fontes aos rivais. Entre o barullo, os participantes adoitaban cebarse cos que eran meros espectadores, incluídas personalidades de relevancia, polo que en 1957 volveu prohibirse a festa baixo penas ata de cárcere.

Nese ano, os veciños decidiron organizar o que chamaron "o enterro do tomate", no que saíron en procesión portando un cadaleito cun gran tomate, acompañados pola banda de música que interpretaba marchas fúnebres ao seu paso.

En 1959 o concello autorizou definitivamente a Tomatina, pero impuxo a norma de que só se poderían arrebolar tomates despois de oírse o ruído do lance dun primeiro foguete e deberían finalizar cando se escoitarse un segundo.

Entre 1975 e 1980 a festa foi organizada polos Clavarios de San Luís Bertrán, que foron quen levaron os tomates, xa que antes cada participante traíaos da súa propia casa.

A festa fíxose popular en toda España grazas á reportaxe de Javier Basilio emitido no programa de televisión Informe semanal en 1983.

Desde 1980 é o Concello quen prové de tomates aos participantes, sendo cada ano maior o número de toneladas de tomates utilizados, así como o de visitantes.

En 2002 foi declarada Festa de interese turístico internacional. A partir de 2008 ten banda sonora, a canción da Tomatina "Todo es del mismo color" creada polo grupo buñolense de rock "Malsujeto".