เมื่อปี พ.ศ. 2506 นายสุชาติ ส.วงศ์พันธ์ ตำแหน่งนายอำเภอพาน นายปรีชา สุวงศ์วาร ศึกษาธิการอำเภอพาน ร่วมด้วย พ่อค้า ประชาชนเห็นว่าอำเภอพานเป็นอำเภอใหญ่มีพลเมืองมากปีหนึ่งมีนักเรียนสำเร็จการศึกษาระดับชั้นประถมศึกษาเป็นจำนวนมาก ต้องเดินทางไปศึกษาต่อที่อื่น ทำให้ได้รับความลำบากและสิ้นเปลืองค่าใช้จ่ายสูงจึงวางแผนขอตั้งโรงเรียนมัธยมศึกษา โดยได้รับความร่วมมือจากประชาชน บริจาคเงินรวม 40,000 บาท หาที่ดินจำนวน 20 ไร่ แต่ที่ดินแปลงดังกล่าวอยู่ห่างจากถนนพหลโยธินมาก จึงดำเนินการแลกเปลี่ยนกับที่ดินของสถานีทดลองพันธุ์ข้าวอำเภอพาน เพื่อให้ได้ที่ดินติดถนนอันเป็นที่ตั้งโรงเรียนปัจจุบัน พร้อมกับได้จัดหาวัสดุอุปกรณ์ก่อสร้างบางอย่างรวบรวมไว้ แล้วทำเรื่องขออนุญาตเปิดโรงเรียนมัธยม แต่กระทรวงศึกษาธิการไม่อนุญาตเพราะมิได้สร้างอาคารไว้แม้จะอนุญาตในปีต่อมาก็ไม่สำเร็จอีก ในปี พ.ศ. 2509 นายรอด พวงจันทร์แดง นายอำเภอพาน นายประสาท ขจรกลิ่น ศึกษาธิการอำเภอพาน ได้รื้อฟื้นเรื่องมาดำเนินการใหม่ โดยจัดหาวัสดุก่อสร้างเพิ่มเติม จัดสร้างอาคารเรียนชั่วคราวขึ้นตามแบบของกรมวิสามัญ (ขณะนั้น) ขนาด 2 ห้องเรียน สิ้นค่าใช้จ่าย 30,000 บาท แล้วทำเรื่องขอเปิดโรงเรียนมัธยมศึกษาประจำอำเภอพาน โดยให้ชื่อว่า "โรงเรียนพานพิทยาคม" ทางจังหวัดสั่งให้ นายชัชวาลย์ อำมาตย์มณี ครูโท โรงเรียนพะเยาพิทยาคม มาดำรงตำแหน่งครูใหญ่ จากนั้นมา โรงเรียนได้เจริญก้าวหน้าอย่างรวดเร็ว โดยได้รับงบประมาณให้สร้างอาคารเรียน หอประชุม โรงฝึกงาน อุปกรณ์การเรียนจากกระทรวงศึกษาธิการมาโดยตลอด จนถึงปัจจุบัน มีอาคารเรียน 5 หลัง โรงฝึกงาน 3 หลัง โรงอาหาร 1 หลัง และหอประชุม 1 หลัง ส่วนอาคารเรียนหลังแรกโรงเรียนได้ดัดแปลงใช้เป็นโรงฝึกพละในปัจจุบัน

ในปีการศึกษา 2537 กรมสามัญศึกษาได้อนุมัติให้โรงเรียนพานพิทยาคม ดำเนินการเปิดโรงเรียนสาขา ณ ตำบลดอยงามเพื่อสนองนโยบายรัฐบาล เรื่องขยายโอกาสทางการศึกษา และเพื่อเตรียมก่อสร้างโรงเรียนมัธยมศึกษาประจำต่อไป ทั้งนี้ได้รับความร่วมมือจาก นายวีรศักดิ์ ธรรมปัญโญ ประธานสภาตำบลดอยงามและคณะกรรมการสภาตำบลดอยงามในปีการศึกษา 2537 ได้เปิดรับนักเรียนชั้น ม.1 จำนวน 2 ห้องเรียน จำนวน 90 คน ในเขตพื้นที่ ต.ดอยงาม ต.เวียงห้าว และตำบลใกล้เคียง โดยใช้สถานที่สภาตำบลเป็นสถานที่เรียน และได้รับอนุมัติตั้งเป็นโรงเรียนดอยงามวิทยาคม สังกัดกรมสามัญศึกษา ในปี พ.ศ. 2540 ปี พ.ศ. 2553 สังกัดสำนักงานเขตพื้นที่การศึกษามัธยมศึกษา เขต 36