ท่าอากาศยานนานาชาติโอแฮร์สร้างขึ้นเมื่อปีพ.ศ. 2485-2486 เป็นโรงงานผลิตเครื่องดักลาส ซี-54 ช่วงสงครามโลกครั้งที่ 2 เหตุที่เลือกที่ดินบริเวณนี้ก็เพราะว่าอยู่ใกล้กับตัวเมืองและการคมนาคมขนส่ง ด้วยพื้นที่ขนาด 180,000 ตารางเมตร (ประมาณ 2 ล้านตารางฟุต) ต้องการคมนาคมเข้าออกสะดวกสำหรับแรงงานจากเมืองที่กลายมาเป็นเมืองใหญ่อันดับ 2 ของประเทศ และมีทางรถไฟรองรับ ชุมชนออร์คาร์ด เพลส (Orchard Place) เป็นชุมชนเล็กๆที่ตั้งอยู่บริเวณนั้นมาก่อน จึงเรียกชื่อบริเวณนี้ว่าท่าอากาศยานออร์คาร์ด เพลส/ดักลาส ฟิลด์ (Orchard Place Airport/Douglas Field) ในช่วงระหว่างสงคราม (และเป็นที่มาของรหัส IATA - ORD) และยังเป็นคลังสรรพาวุธของการบิน 803 ซึ่งเก็บเครื่องบินหายาก หรือเครื่องบินรุ่นทดลองไว้ รวมทั้งเครื่องบินของฝ่ายข้าศึกที่ยึดมาได้ โดยเครื่องบินประวัติศาสตตร์เหล่านั้นได้นำไปเก็บไว้ที่พิพิธภัณฑ์อากาศยานแห่งชาติ (National Air Museum) ในภายหลัง

สัญญาของบริษัทดักลาส แอร์คราฟต์ สิ้นสุดลงในปีพ.ศ. 2488 และแม้ว่าตามแผนการจะสร้างที่ผลิตเครื่องบินพาณิชย์ แต่บริษัทก็เลือกที่ผลิตจากทางภาคตะวันตกมากกว่า และถึงแม้บริษัทดักลาสจะออกจากพื้นที่ไป แต่ชื่อของท่าอากาศยานยังคงใช้ท่าอากาศยานออร์คาร์ด เพลส และในปีพ.ศ. 2488 นั้นเอง เมืองชิคาโกได้เข้ามาใช้พื้นที่แห่งนี้สำหรับรองรับความต้องการการบินในอนาคต และถึงแม้ว่ารหัสสนามบิน IATA จะยังคงใช้ ORD ที่มีที่มาจากชื่อเดิม แต่ก็ได้มีการเปลี่ยนชื่อท่าอากาศยานใหม่ในปีพ.ศ. 2492 ตามชื่อของ เอ็ดเวิร์ด บุตช์ โอแฮร์ (Edward "Butch" O'Hare) นักบินเครื่องบินรบในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 2 ผู้ซึ่งได้รับเหรียญกล้าหาญ Medal of Honor

จนกระทั่งช่วงต้นทศวรรษ 1950 (พ.ศ. 2493) ท่าอากาศยานนานาชาติชิคาโกมิดเวย์ ซึ่งเป็นท่าอากาศยายหลักของชิคาโกมาตั้งแต่พ.ศ. 2474 นั้นคับแคบและหนาแน่น แม้ว่าจะได้มีการขยายแล้วก็ตาม และยังไม่สามารถรองรับเครื่องบินเจ็ตรุ่นใหม่ได้ เมืองชิคาโกและการท่าอากาศยานสหรัฐอเมริกา (FAA) หันมาพัฒนาโอแฮร์ให้เป็นท่าอากาศยานหลักของชิคาโกแทน เที่ยวบินพาณาชย์เที่ยวแรกเริ่มให้บริการในปีพ.ศ. 2498 หลังจากนั้นได้สร้างอาคารผู้โดยสารระหว่างประเทศขึ้นในปีพ.ศ. 2501 แต่เที่ยวภายภายในประเทศเส้นทางหลักยังคงใช้ที่มิดเวย์จนกระทั่งการขยายของโอแอร์แล้วเสร็จในปีพ.ศ. 2505 การย้ายที่บินภายในประเทศจากมิดเวย์มายังโอแฮร์ ทำให้โอแฮร์กลายเป็นท่าอากาศยานที่หนาแน่นที่สุดของโลก รองรับผู้โดยสาร 10 ล้านคนต่อปี และในระยะเวลาเพียง 2 ปี จำนวนผู้โดยสารเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า ในปีพ.ศ. 2540 จำนวนผู้โดยสารถึงระดับ 70 ล้านคน และขณะนี้เพิ่มเป็น 80 ล้านคนต่อปี