โรงเรียนนายร้อยพระจุลจอมเกล้ากำเนิดขึ้นพร้อม ๆ กับกรมทหารมหาดเล็กราชวัลลภรักษาพระองค์ โดยเริ่มจากการจัดตั้งทหารมหาดเล็กเด็กที่เรียกวว่า "ทหารมหาดเล็กไล่กา" จำนวน 12 คน ในช่วงต้นรัชกาลพระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว ต่อมาได้ขยายกำลังขึ้นโดยฝึกข้าหลวงเดิมให้เป็นทหารมหาดเล็กสมทบกับพวกมหาดเล็กไล่การวม 24 คน จึงเรียกทหารในชุดนี้ว่า "ทหาร 2 โหล" และต่อมาได้เพิ่มจำนวนทหารมหาดเล็กเป็น 72 คน แต่งตั้งเป็นกองทหารมหาดเล็กสำหรับรักษาพระองค์อย่างใกล้ชิด

พ.ศ. 2414 โปรดเกล้าฯ ให้ขยายกองทหารมหาดเล็กออกเป็นกองร้อย เรียกว่า "กอมปานี" (company) ถึง 6 กองร้อย จัดตั้งเป็น "กรมทหารมหาดเล็กราชวัลลภรักษาพระองค์"

พ.ศ. 2415 โปรดเกล้าฯ ให้จัดตั้งสถานที่สอนวิชาการและระเบียบการขึ้นในกรมทหารมหาดเล็ก รวมทั้งให้มีการสอนวิชาภาษาอังกฤษและภาษาไทยด้วย เรียกสถานศึกษาว่า คะเด็ตทหารมหาดเล็ก ส่วนนักเรียนเรียกว่า "คะเด็ต" (cadet)

พ.ศ. 2423 โปรดเกล้าฯ ให้จัดตั้งกรมทหารหน้าขึ้น (ซึ่งต่อมาได้วิวัฒนาการเป็นกรมยุทธนาธิการ) จึงกำเนิด "คะเด็ตทหารหน้า" ขึ้นอีกแห่งหนึ่ง ได้เร่งปรับปรุงกิจการทหารโดยลำดับ เมื่อเจริญกว้างขวางและเป็นแบบแผนขึ้นบ้างแล้ว จึงโปรดเกล้าฯ ให้สมเด็จพระเจ้าน้องยาเธอ เจ้าฟ้าภาณุรังษีสว่างวงศ์ กรมพระยาภาณุพันธุวงศ์วรเดช จัดตั้งโรงเรียนสอนวิชาทหารสำหรับทหารบกทั่วไปขึ้น โดยให้ใช้พื้นที่บริเวณหลังพระราชวังสราญรมย์เป็นสถานที่ตั้ง (ปัจจุบันเป็นที่ตั้งของกรมแผนที่ทหาร) โดยรวมคะเด็ตทหารมหาดเล็ก คะเด็ตทหารหน้า นักเรียนแผนที่ และส่วนที่เป็นทหารสก๊อตเข้าด้วยกัน ใช้ชื่อรวมว่า คะเด็ตสกูล สำหรับนักเรียนเรียกว่า "คะเด็ต" มีนายพันเอกนิคาล วอลเกอร์ (Nical Walger) เป็นผู้บังคับการคนแรก

5 สิงหาคม พ.ศ. 2430 พระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว ได้เสด็จมาทรงกระทำพิธีเปิดโรงเรียนคะเด็ตสกูล

14 มกราคม พ.ศ. 2431 ได้ตราข้อบังคับขนานนามโรงเรียนคะเด็ตสกูลเสียใหม่ว่า โรงเรียนทหารสราญรมย์

6 ตุลาคม พ.ศ. 2440 ทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ ให้กองโรงเรียนนายสิบมาสมทบด้วย เปลี่ยนชื่อโรงเรียนเป็น โรงเรียนสอนวิชาทหารบก

25 พฤศจิกายน พ.ศ. 2441 ได้เปลี่ยนชื่อโรงเรียนเป็น โรงเรียนทหารบก เปิดโอกาสให้รับบุคคลสามัญที่มีคุณสมบัติตามข้อกำหนดเข้าเป็นนักเรียนนายร้อยได้ต่อมามีผู้สนใจเข้ารับการศึกษาเพิ่มมากขึ้น จึงโปรดเกล้าฯ ให้ย้ายนักเรียนนายสิบไปสังกัดกองพลทหารบกตามเดิม และเมื่อ 26 พฤษภาคม 2446 ได้เปลี่ยนชื่อโรงเรียนเป็น โรงเรียนนายร้อยทหารบก เปิดการสอนใน 2 แผนก คือ โรงเรียนนายร้อยชั้นปฐมและโรงเรียนนายร้อยชั้นมัธยม

5 ปีถัดมา พระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว ทรงเห็นว่าสถานที่โรงเรียนนายร้อยทหารบกคับแคบไปแล้วไม่เพียงพอแก่การที่จะผลิตนักเรียนเพิ่มขึ้นทันกับความต้องการของสถานการณ์ในเวลานั้น ซึ่งขาดแคลนนายทหาร จึงโปรดเกล้าฯ ให้ซื้อที่ดินติดถนนราชดำเนินนอก เป็นเนื้อที่ประมาณ 30 ไร่เศษ ดำเนินการก่อสร้างโรงเรียนนายร้อยชั้นมัธยม (ส่วนโรงเรียนนายร้อยชั้นปฐมยังคงอยู่ ณ โรงเรียนทหารสราญรมย์เดิม) เสร็จแล้วพระองค์ได้เสด็จพระราชดำเนินมาทรงกระทำพิธีเปิดโรงเรียนเมื่อ 26 ธันวาคม พ.ศ. 2452

โรงเรียนนายร้อยชั้นปฐม และโรงเรียนนายร้อยชั้นมัธยมได้ดำเนินการมาด้วยดี ต่อมาเศรษฐกิจของชาติตกต่ำ กระทรวงกลาโหมจึงให้รวมโรงเรียนนายร้อยทั้งสองนี้เข้าด้วยกันเรียกชื่อว่า โรงเรียนนายร้อยทหารบก อยู่ภายใต้การกำกับดูแลของกรมยุทธศึกษาทหารบก

26 มีนาคม พ.ศ. 2471 พระบาทสมเด็จพระปกเกล้าเจ้าอยู่หัว ได้เสด็จมาพระราชทานกระบี่แก่นักเรียนนายร้อยทหารบกที่จบการศึกษาชั้นสูงสุดเป็นครั้งแรก และจากนั้นเป็นต้นมาพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว จะทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ พระราชทานกระบี่แก่นักเรียนนายร้อยที่จบการศึกษาขั้นสูงสุดทุกปี

พ.ศ. 2477 ได้มีการจัดตั้งโรงเรียนเทฆนิคทหารบกขึ้นในกรมยุทธศึกษาทหารบก เพื่อผลิตนายทหารบางเหล่าที่เป็นเหล่าสายเทคนิค

2 ธันวาคม พ.ศ. 2485 – 14 มกราคม พ.ศ. 2487 ได้มีการผลิตนักเรียนนายร้อยหญิงขึ้น 1 รุ่นจำนวน 28 คนและมีรุ่นเดียว

14 เมษายน พ.ศ. 2485 – พ.ศ. 2487 ได้มีการผลิตนักเรียนนายร้อยสำรองขึ้น 3 รุ่น และได้เปิดหลักสูตรอีกครั้งหนึ่งตั้งแต่ 30 เมษายน พ.ศ. 2499 อีก 6 รุ่น รวม 9 รุ่น

ในห้วงสงครามมหาเอเซียบูรพา ประเทศไทยได้ทำสัญญาเป็นพันธมิตรไมตรีกับฝ่ายญี่ปุ่น เมื่อ 21 ธันวาคม พ.ศ. 2484 ในปี พ.ศ. 2486 ฝ่ายพันธมิตรได้ทำการโจมตีทางอากาศต่อที่หมายในกรุงเทพมหานครอย่างหนัก ทางราชการจึงคิดแผนการย้ายเมืองหลวงไปอยู่ ณ สถานที่แห่งใหม่ในเขตจังหวัดเพชรบูรณ์ ในวันที่ 10 มกราคม พ.ศ. 2487 นักเรียนนายร้อยทุกหลักสูตรและทุกคน จึงได้ออกเดินทางจากกรุงเทพมหานครไปขึ้นรถไฟที่สถานีรถไฟสามเสน ไปลงที่สถานีรถไฟตะพานหิน จังหวัดพิจิตร จากนั้นเดินเท้าต่อไปอีก 112 กิโลเมตร เข้าสู่หมู่บ้านป่าแดง อำเภอเมืองเพชรบูรณ์ จังหวัดเพชรบูรณ์ เปิดทำการสอนนักเรียนนายร้อยอยู่ไม่นาน พอต้นปี พ.ศ. 2488 ได้เคลื่อนย้ายมาอยู่ในจังหวัดพระนครศรีอยุธยา จนกระทั่งสงครามสงบในเดือนกันยายน พ.ศ. 2488 โรงเรียนนายร้อยจึงได้กลับมาอยู่ ณ สถานที่ตั้งเดิม

พ.ศ. 2489 กระทรวงกลาโหมได้ดำเนินการปรับปรุงหลักสูตรของโรงเรียนนายร้อย เป็นหลักสูตรการศึกษา 5 ปีตามแบบอย่างโรงเรียนนายร้อยทหารบกของสหรัฐอเมริกา

1 มกราคม พ.ศ. 2491 พระบาทสมเด็จพระบรมชนกาธิเบศร มหาภูมิพลอดุลยเดชมหาราช บรมนาถบพิตรทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ พระราชทานนามโรงเรียนนายร้อยแทนชื่อเดิมว่า โรงเรียนนายร้อยพระจุลจอมเกล้า

24 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2491 มีพระราชบัญญัติกำหนดวิทยฐานะผู้สำเร็จการศึกษาจากโรงเรียนนายร้อยพระจุลจอมเกล้า ให้ได้วิทยฐานะวิทยาศาสตรบัณฑิต ใช้อักษรย่อว่า วทบ. (ทบ.)

ต่อมาโรงเรียนนายร้อยพระจุลจอมเกล้า ณ ถนนราชดำเนินนอกอยู่ในสภาพแออัด ด้วยมีจำนวนนักเรียนนายร้อยเพิ่มขึ้น สถานที่ฝึกศึกษา เล่นกีฬา และสถานที่พักผ่อนไม่เพียงพอ ขาดสภาพสิ่งแวดล้อมสำหรับการเป็นโรงเรียนนายร้อยหลักของประเทศ ความทราบถึงพระบาทสมเด็จพระปรมินทรมหาภูมิพลอดุลยเดช จึงมีพระราชดำริให้โรงเรียนนายร้อยพระจุลจอมเกล้า มีสถานที่ตั้งแห่งใหม่ ณ บริเวณเขาชะโงก อำเภอเมืองนครนายก จังหวัดนครนายก โรงเรียนนายร้อยแห่งนี้ได้กระทำพิธีวางศิลาฤกษ์ เมื่อ 5 สิงหาคม พ.ศ. 2524 โดยพระบาทสมเด็จพระบรมชนกาธิเบศร มหาภูมิพลอดุลยเดชมหาราช บรมนาถบพิตร และพลเอกหญิง สมเด็จพระกนิษฐาธิราชเจ้า กรมสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี (ขณะดำรงพระยศพันเอก) ได้เสด็จฯ มากระทำพิธี

30 กรกฎาคม พ.ศ. 2529 ข้าราชการ ลูกจ้าง นักเรียนนายร้อย พร้อมด้วยศิษย์เก่า ได้พร้อมใจกันเดินเท้าออกจากโรงเรียนนายร้อยพระจุลจอมเกล้าสถานที่ตั้งเดิมเข้าสู่สถานที่ตั้งแห่งใหม่ โดยมีพลเอกหญิง สมเด็จพระกนิษฐาธิราชเจ้า กรมสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี ทรงเป็นประธานในการนำกำลังพลเข้าสู่สถานที่ตั้งแห่งใหม่ด้วยความเรียบร้อยพร้อมเพรียงกัน

5 สิงหาคม พ.ศ. 2529 พระบาทสมเด็จพระบรมชนกาธิเบศร มหาภูมิพลอดุลยเดชมหาราช บรมนาถบพิตรเสด็จพระราชดำเนินทรงเปิดโรงเรียนนายร้อยพระจุลจอมเกล้า จังหวัดนครนายก ถือเป็นการเปิดโรงเรียนนายร้อยแห่งใหม่อย่างเป็นทางการ และได้ดำเนินการสอนมาจนถึงปัจจุบัน[1][2]

โรงเรียนนายร้อยพระจุลจอมเกล้าเป็นแหล่งผลิตนายทหารหลักของกองทัพบกออกมารับใช้ประเทศชาติ เป็นระยะเวลาอันยาวนานถึง 131 กว่าปี คนแล้วคนเล่า ที่หล่อหลอมออกมาจากเป้าเดียวกัน ต่างประสบความสำเร็จในชีวิตที่แตกต่างกันออกไป ทั้งนี้สุดแท้แต่วิถีชีวิตของแต่ละบุคคล