Początki twierdzy sięgają końca VI wieku n.e. Dane o pierwszych wiekach historii osady są bardzo skromne i często sprzeczne. Prawdopodobnie początkowo była to graniczna strażnica bizantyjska – Fulli[potrzebny przypis], choć są też źródła mówiące, iż była to twierdza miejscowych Alanów, którzy w tym czasie podlegali cesarstwu bizantyjskiemu.

Według niektórych źródeł w kolejnych stuleciach gród znalazł się pod kontrolą Połowców[potrzebny przypis] – z tego okresu pochodzi nazwa Kyrk Er (Kyrk Or), co po tatarsku znaczy 40 umocnień. W 1299 po oblężeniu z użyciem machin oblężniczych miasto zostało zdobyte i splądrowane przez Mongołów dowodzonych przez chana Nogaja. Później ponownie zasiedlone przez Alanów, przypuszcza się, że było centrum ich państewka, choć zapewne pod wasalną zależnością od Tatarów Złotej Ordy. W latach 40. XIV w. miasto przechodzi pod bezpośrednie rządy Tatarów, którzy od razu budują tu meczet.

Po utworzeniu w XV w. Chanatu Krymskiego w Czufut-Kale ustanowiono stolicę nowego państwa, budując siedzibę chanów, zakładając medresę i rozbudowując meczet. Dość szybko rolę stolicy zaczęła przejmować osada w dolinie poniżej twierdzy, a w 1532 ostatecznie przeniesiono dwór chański i stolicę do nowo wybudowanego pałacu w Bachczysaraju. W Czufut-Kale zostaje głównie społeczność karaimska oraz mniejsza ormiańska, jest tam też arsenał chański, więzienie dla znaczniejszych jeńców chana, zaś fortyfikacje utrzymywane były w stanie gotowości, gdyż naturalnie niedostępne plato traktuje się jako punkt schronienia i oporu mieszkańców Bachczysaraju w razie ataku wroga.

W 1778 miasto opuszczają Ormianie. Wcielenie Krymu do Rosji powoduje upadek Bachczysaraju, a tym bardziej Czufut-Kale i większa część Karaimów w XIX w. stopniowo przenosi się do innych miast, pozostali zaś wymierają, tak że na przełomie XIX/XX w. miasto było już niezamieszkane. W tym też okresie opuszczona osada przyciągała licznych turystów, w tym rodzinę carską, dla której wybudowano w 1897 dom, w którym mogła odpoczywać.