แต่เดิมตัวเมืองจันทบุรีเป็นเมืองอกแตกคือมีแม่น้ำจันทบุรีไหลผ่านกลางเมือง[1][2] กอปรกับเป็นหัวเมืองภาคตะวันที่ติดกับชายฝั่งทะเลมีฝนชุก ยามฤดูฝนก็จะเกิดอุทกภัยด้วยเป็นพื้นที่ลุ่มต่ำ มีปัญหาน้ำเซาะตลิ่ง และแม่น้ำเองก็มีความโค้งมากทำให้น้ำระบายช้า หากเป็นหน้าแล้งก็น้ำไหลสู่ทะเลเสียหมดไม่สามารถกักเก็บได้[3][4] ครั้นในปี พ.ศ. 2542 เกิดอุทกภัยครั้งใหญ่ในตัวเมืองเนื่องจากฝนชุกนัก เกิดปริมาณน้ำหลาก 800 ลูกบาศก์เมตรต่อวินาที น้ำส่วนเกินได้ทะลักเข้าสู่ย่านชุมชน ประชาชนได้รับความเดือดร้อน 85,000 คน ความเสียหายราว 2,118.67 ล้านบาท และยังเกิดซ้ำในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2544 และเดือนตุลาคม พ.ศ. 2549[5]

ในปี พ.ศ. 2551 พระบาทสมเด็จพระปรมินทรมหาภูมิพลอดุลยเดชทรงพระราชทานแนวพระราชดำริโครงการบรรเทาอุทกภัยเมืองจันทบุรี โดยหน่วยงานที่เกี่ยวข้องได้น้อมนำแนวพระราชดำริมาประสานงานแบบบูรณาการเพื่อวางแนวทางการบริหารจัดการน้ำ พร้อมทั้งก่อสร้างแก้มลิงเพื่อเก็บกักน้ำในช่วงน้ำหลากเพิ่มเติม จนกลายมาเป็นโครงการบรรเทาอุทกภัยตัวเมืองจันทบุรีตามพระราชดำริ[1][6] รัฐมนตรีมีมติอนุมัติเปิดโครงการเมื่อวันที่ 7 เมษายน 2552 ระยะเวลาดำเนินการ 6 ปี (ปีงบประมาณ 2552-2557) วงเงิน 3,500 ล้านบาท[5]

ชื่อคลองได้รับพระราชทานจากพระบาทสมเด็จพระปรมินทรมหาภูมิพลอดุลยเดชว่า คลองภักดีรำไพ (อักษรโรมัน: Bhakti Rambhai)[7] มีความหมายว่า “คลองที่แสดงความจงรักในสมเด็จพระนางเจ้ารำไพพรรณี พระบรมราชินีในรัชกาลที่ 7”[5] ด้วยเป็นพระบรมวงศานุวงศ์ชั้นสูงที่เคยมาประทับในจังหวัดนี้

หลังเสร็จสิ้นการก่อสร้างคลองดังกล่าว ตัวเมืองจันทบุรีก็ไม่ประสบกับอุทกภัยอีก ทั้งยังมีน้ำสำหรับอุปโภคบริโภคในหน้าแล้งเพียงพอ[1] และถือเป็นโครงการในพระราชดำริลำดับสุดท้ายในพระบาทสมเด็จพระปรมินทรมหาภูมิพลอดุลยเดชที่พระราชทานแด่จังหวัดจันทบุรี[3] ด้วยเหตุนี้หลังการสวรรคตของพระองค์ พสกนิกรชาวจันทบุรีจึงพร้อมใจจุดเทียนแสดงความอาลัยด้วยสำนึกในพระมหากรุณาธิคุณ[8]

วันที่ 19 พฤษภาคม พ.ศ. 2560 สมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารีเสด็จพระราชดำเนินมาทรงเปิดคลองภักดีรำไพ ณ ประตูระบายน้ำปากคลองภักดีรำไพ เทศบาลเมืองจันทนิมิต จังหวัดจันทบุรี[9][10]