פולונארווה הוקמה לראשונה כמוצב צבאי על ידי הממלכה הסינהלית. ושם זה שונה ל"ג'אנאנאתמנגאלם" על ידי שושלת צ'ולה לאחר פלישתם המוצלחת למדינה במאה ה-10. בתקופה זו התרחש הרס שיטתי של הציוויליזציה הבודהיסטית במישורים הצפוניים של סרי לנקה. רג'ארג'ה הראשון (אנ') משושלת צ'ולה בנה את ואנאוואן מאהדאוויסוורם (Vanavan Mahadevisvaram), מקדש שיווה בפולונארווה הקרוי על שם מלכתו, אשר ידוע כיום בשם סיווה דוואלה (Siva Devale). המקדש הכיל, בין היתר, פסלי ארד של גנש ופרוואטי. החלקים הצפוניים והמרכזיים של סרי לנקה נשלטו בתקופה זו תחת רג'נדרה צ'ולה הראשון, קיסר צ'ולה (אנ') ישירות כפרובינציה של צ'ולה. עם זאת, לאחר שנת 1070 לספירה הסתיים שלטון הצ'ולה באי, ופולונארווה נכבשה על ידי ויג'ייאבאהו הראשון (אנ') מפולונארווה הידוע גם בשם ויג'ייבאהו הגדול (שלט 1055–1110).[1]

ויג'ייבאהו הראשון החל במסע הכיבושים ממהאנאגקולה (Mahanagakula) ושילח שלושה כוחות צבאיים לתקוף את פולונארווה משלוש חזיתות. כוח אחד נשלח לאורך החוף המערבי של המדינה לנמל מהאטיטה כדי לטפל בכל תגבורת שעלולה להגיע מדרום הודו. לאחר מכן, חלק מכוח זה נע לעבר פולונארווה ותקף מצפון-מערב. כוח שני נשלח ממזרח מעבר למאגאמה (Magama) כדי לתקוף את פולונארווה ממזרח. הכוח השלישי והעיקרי התקדם ברחבי הארץ, בראשות המלך. מוקף בשלושת כוחות אלו הייתה פולונארווה תחת מצור במשך שבעה חודשים לפני שכוחותיו של המלך ויג'ייבאהו נכנסו לעיר. בשנת 1070 הפך ויג'ייבאהו לשליט פולונארווה. באותה תקופה סרי לנקה הייתה ידועה בשם ת'מבאפאני.

המסחר והחקלאות שגשגו תחת חסותו של הנכד המפורסם של המלך ויג'ייבאהו הראשון מפולונארווה, המלך פראקראמבהו הגדול, שהיה נחוש ששום טיפת מים שנופלת מהשמים לא תבוזבז, וכל אחת מהן הייתה אמורה לשמש לפיתוח של האדמה. לפיכך, נבנו בתקופת שלטונו של פראקראמבהו מערכות השקיה עדיפות בהרבה מאלו של עידן אנוראדאפורה, מערכות המספקות עד היום את המים הדרושים לגידול אורז במהלך העונה היבשה הלוהטת במזרח הארץ. הגדולה מבין המערכות הללו היא פאראקרמה סמודרה (Parakrama Samudra) או ים פאראקרמה אשר שימש גם כמעגן גדול של ספינות ים דרך נהר מאהאוולי. ממלכת פולונארווה הייתה עצמאית לחלוטין בתקופת שלטונו של המלך פראקראמבהו.

 במבנה זה המכונה וטאג'ג' שמרו פעם את השן של הבודהה

למעט יורשו המיידי, ניסנקה מאלה הראשון (אנ'), המלכים האחרים של פולונארווה לא הפגינו כישורי שלטון ובחצר המלכות שלהם פרצו מדי פעם עימותים. הם גם המשיכו ליצור בריתות נישואים יותר עם ממלכות דרום הודו החזקות יותר עד שקשרי נישואים אלו החליפו את השושלת המלכותית המקומית. זה גרם לפלישה של המצביא קאלינגה מאגה (אנ') בשנת 1214 ולהרס המוחלט של הערים הגדולות אנוראדאפורה ופולונארווה בשריפה. עד שהובס הספיק קאלינגה מאגה להרוס את הציוויליזציה הבודהיסטית בצפון סרי לנקה. בשנת 1284 הייתה פלישה נוספת, הפעם של שושלת ארייקאקראוורטי (אנ'), מה שאילץ את העברת הבירה לדמבדנייה (אנ').