โรงเรียนจอมทองได้รับอนุญาตให้เปิดทำการสอนตั้งแต่วันที่ 3 มิถุนายน พ.ศ. 2503 โดยทำการสอนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 แบบสหศึกษา มีนักเรียนเริ่มแรกจำนวน 13 คน แยกเป็นนักเรียนชาย 9 คน นักเรียนหญิง 4 คน มีครูจำนวน 3 คน แยกเป็นครูชายจำนวน 2 คน ครูหญิงจำนวน 1 คน มีนายธเนศวร์ ไชยวรกุล ทำหน้าที่เป็นครูใหญ่ สถานที่ใช้ศึกษาได้อาศัยศาลาพุทธนิคมจอมทอง (วัดดั้ง) หมู่ที่ 8 ตำบลข่วงเปา อำเภอจอมทอง จังหวัดเชียงใหม่ ต่อมาคณะกรรมการก่อสร้างอาคารเรียนได้ไปทำการปลูกสร้างในที่ดินของวัดพระธาตุ ศรีจอมทองวรวิหาร ด้านทิศใต้

การปลูกสร้างได้เริ่มเมื่อเดือน กรกฎาคม พ.ศ. 2504 เป็นอาคารไม้ 2 ชั้น 6 ห้องเรียน หลังคาใบตอง ราคา 45,000 บาท การสร้างยังไม่สมบูรณ์เพราะขาดทุนทรัพย์ ถึงวันที่ 23 เมษายน พ.ศ. 2506 เกิดพายุพัดอาคารเรียนเสียหายและก็ตกลงเลิกล้มการสร้างอาคาร นายธเนศวร์ ไชยวรกุล จึงได้เชิญผู้ปกครองมาประชุมเพื่อปรึกษาหาสถานที่สำหรับสร้างโรงเรียนต่อไปที่ประชุมมีความเห็นว่าควรซื้อที่ดินบริเวณที่ปัจจุบันนี้เพราะเหมาะสมกว่าที่อื่น และสามารถขยายต่อไปในอนาคตได้อีก ดังนั้นจึงได้ขอความร่วมมือจากนายเฮือน ชมภูชิต พ่อเลี้ยง (ผู้ใหญ่บ้าน) นายตั๋น แสนใจบาล และนายตุ่น สุวี ซื้อที่ดินเพื่อสร้างโรงเรียนจำนวน 38 ไร่ ปี พ.ศ. 2507 ทางโรงเรียนได้สร้างอาคารไม้ 2 ชั้น 4 ห้องเรียนโดยได้รับเงิน งบประมาณ 170,000 บาท ได้ย้ายมาทำการสอนในปัจจุบันเมื่อวันที่ 9 กันยายน พ.ศ. 2507 และ เข้าโครงการ ค.ม.ช. รุ่นที่ 4 ปีการศึกษา 2516 นายสุรศักดิ์ คำหอม ผู้ช่วยอาจารย์ใหญ่ทำการแทน นายธเนศวร์ ไชยวรกุล ซึ่งได้ศึกษาต่อ และปีเดียวกันทางโรงเรียนได้รับอนุญาตแต่งตั้งให้นายองอาจ วิทยาเวทวีวัฒน์ เป็นผู้ช่วยอาจารย์ใหญ่แทนนายสุรศักดิ์ คำหอม เนื่องจากนายสุรศักดิ์ คำหอม ได้รับแต่งตั้งให้ไปดำรงตำแหน่งครูใหญ่ โรงเรียนดอยสะเก็ดวิทยาคม

• ปี พ.ศ. 2518 โรงเรียนได้รับแต่งตั้งนางบัวเขียว เกียรติอนันต์ เป็นผู้ช่วยอาจารย์ใหญ่ ปีการศึกษา 2519 นายชลิต เจริญศรี ได้รับคำสั่งให้มาปฏิบัติหน้าที่รักษาการในตำแหน่งอาจารย์ใหญ่ แทนนายธเนศวร์ ไชยวรกุล ซึ่งได้รับคำสั่งให้ไปช่วยปฏิบัติราชการที่โรงเรียนยุพราชวิทยาลัย นายชลิต เจริญศรี ได้มาดำรงตำแหน่งถึงวันที่ 1 สิงหาคม พ.ศ. 2520 แล้วย้ายไปดำรงตำแหน่งใหม่ที่โรงเรียนสิงห์บุรี ต่อมา นายอิสระ เกิดทอง ได้มาดำรงตำแหน่งอาจารย์ใหญ่แทนจนถึงวันที่ 18 มิถุนายน พ.ศ 2522 แล้วก็ย้ายไปดำรงตำแหน่งผู้อำนวยการโรงเรียนจักรคำคณาธรจังหวัดลำพูน วันที่ 5 กรกฎาคม 2522 นายมังกร กุลวาณิช ได้ย้ายมาดำรงตำแหน่งถึงวันที่ 18 มีนาคม 2531 ได้ย้ายไปดำรงตำแหน่งผู้อำนวยการโรงเรียนชัยนาทพิทยาคม จังหวัดชัยนาท ต่อมานายเมือง ทองยิ่ง ได้ย้ายมาดำรงตำแหน่งแทน ตั้งแต่วันที่ 18 มีนาคม 2531 จนถึงวันที่ 2 ตุลาคม 2532 และย้ายไปดำรงตำแหน่งผู้อำนวยการโรงเรียนสิงห์บุรี
• ปี พ.ศ. 2532 นายณรงค์ บำรุงศรี ได้ย้ายมาดำรงตำแหน่งแทนจนถึงปี พ.ศ. 2535 ย้ายไปดำรงตำแหน่งผู้อำนวยการโรงเรียนสันป่าตองวิทยาคม
• วันที่ 1 พฤศจิกายน 2535 นายอำพล บุญอยู่ ได้ย้ายมาดำรงตำแหน่งแทนถึงปี พ.ศ. 2537 และย้ายไปดำรงตำแหน่งที่โรงเรียนสันทรายวิทยาคม ปี พ.ศ. 2537 นายพายัพ ภาพพริ้ง ได้ย้ายมาเป็นผู้อำนวยการแทนปฏิบัติงาน จนถึง วันที่ 31 กรกฎาคม 2542
• ปี พ.ศ. 2542 นางปรานอม เชื้อศักดาหงษ์ ได้ย้ายมาดำรงตำแหน่งผู้อำนวยการโรงเรียน จนถึงปี พ.ศ. 2544
• ปี พ.ศ. 2544 ว่าที่ร้อยตรีชาญชัย ชัยชนะ ได้ย้ายมาดำรงตำแหน่งผู้อำนวยการโรงเรียน ภาคเรียนที่ 2
• ปีการศึกษา 2545 ได้ย้ายไปดำรงตำแหน่งผู้อำนวยการโรงเรียนบ้านกาดวิทยาคม
• ปี พ.ศ. 2545 นายวิษณุ ไชยแก้วเมร์ ได้ย้ายมาดำรงตำแหน่งผู้อำนวยการโรงเรียน
• ในภาคเรียนที่ 2 ปีการศึกษา 2551 นางรัตนาภรณ์ แปงทอง ได้ย้ายมาดำรงตำแหน่งผู้อำนวยการโรงเรียนจอมทองจนถึง พ.ศ. 2555 โรงเรียนจอมทองในปัจจุบันมีความเจริญเติบโตอย่างรวดเร็ว ได้ผ่านการคัดเลือกในโรงเรียนต้นแบบ โรงเรียนในฝัน โรงเรียนดีใกล้บ้าน ที่ผลการประเมิน ได้คะแนนสูงเป็น อันดับ 1 ของภาคเหนือ และติด อันดับ 1-3 ของประเทศ
• ในปี พ.ศ. 2553 โรงเรียนจอมทองกำลังพัฒนาทุกๆด้าน ทั้งด้านวิชาการ กีฬา หลักสูตร บุคลากร เพื่อให้มีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น และกำลังจะดำเนินการขอเป็นโรงเรียนพระราชทาน ต่อไป
• ในปี พ.ศ. 2555 นายสุพล ประสานศรี ผู้อำนวยการโรงเรียนเชียงดาววิทยาคม ได้ย้ายมาดำรงตำแหน่งผู้อำนวยการโรงเรียนแทน นางรัตนาภรณ์ แปงทอง ที่เกษียณอายุราชการ

ปัจจุบันโรงเรียนจอมทอง มีจำนวนนักเรียน 2,878 คน มีจำนวนห้องเรียน 54 ห้องเรียน