Os índios Tupinambás foram os primeiros habitantes da região de Ubatuba. Eram excelentes canoeiros e viviam em paz com os índios do planalto, até a chegada dos portugueses e franceses, que tentaram escravizar os índios, com o intuito de colonização.

Os Tupinambás e Tupiniquins organizaram-se, formando a "Confederação dos Tamoios" e passaram a enfrentar os portugueses (Tamoios é uma palavra da língua falada pelos Tupinambás, que significa "o mais antigo, o dono da terra", portanto a Confederação era a união dos índios, verdadeiros donos da terra). Os padres José de Anchieta e Manoel da Nóbrega chegaram à região com a misSão de pacificá-los. Na ocasião, Anchieta tornou-se prisioneiro dos índios, permanecendo aqui por quatro meses, enquanto Nóbrega voltava a São Vicente para finalizar o tratado de paz, que seria firmado em 14 de Setembro de 1563, denominado "Paz de Iperoig". Foi nesta época que Anchieta escreveu o Poema à Virgem na praia de Iperoig, constituído de 5.732 versos.

Com a paz firmada, o Governador Geral do Rio de Janeiro, Salvador Corrêa de Sá e Benevides, tomou providências para colonizar a região, enviando os primeiros moradores para garantir a posse da terra para a Coroa Portuguesa.

O povoado conseguiu sua emancipação político-administrativa e foi elevado à categoria de Vila em 28 de outubro de 1637, com o nome de Vila Nova da Exaltação à Santa Cruz do Salvador de Ubatuba, tendo como fundador Jordão Albernaz Homem da Costa.

Os povoadores se instalaram ao longo da costa, utilizando o mar como meio de transporte. Todavia, com o surgimento da economia do ouro, a região do Litoral Norte se transforma em produtora de aguardente e açúcar para o abastecimento das Áreas de Minas Gerais, que experimentava um novo surto do progresso. A Vila de Ubatuba deixa de ter apenas a agricultura de subsistência, passando a uma agricultura comercial, que incluía, além da aguardente e açúcar, fumo, anil e produção de peixe salgado.

Em 1787, o presidente da Província de São Paulo, Bernardo José de Lorena, decretou que todas as embarcações do litoral seriam obrigadas a se dirigir ao porto de Santos, onde os preços obtidos pelas mercadorias eram mais baixos. A partir dessa presSão do governo, Ubatuba entra em franca decadência e muitos produtores abandonaram os canaviais. Os que ficaram passaram a cultivar apenas o necessário para a subsistência.

A situação só melhorou a partir de 1808 com a abertura dos portos, quando da transferência da Família Real Portuguesa para o Brasil, fugindo das tropas napoleônicas, decretando a "Abertura dos Portos às Nações Amigas", em 28 de Janeiro daquele ano. A medida beneficiou diretamente a então Vila de Ubatuba. O Comércio ganha impulso inicialmente com o cultivo do café no próprio município, enviado para o Rio de Janeiro. Todavia, o café se expande para todo o Vale do Paraíba e Ubatuba passa a ser o grande porto exportador, privilegiada mais ainda pela estrada Ubatuba - Taubaté, calçada com pedras para sustentar o intenso tráfego de burros carregados de mercadorias.

A Vila passa à categoria de cidade em 1855. Novas ruas São abertas, o urbanismo, no sentido moderno, alcança o município. São criados o cemitério, novas igrejas, um teatro, chafariz com água encanada, mercado municipal e novas construções para abrigar a elite local, dentre as quais o sobrado de Manoel Baltazar da Costa Fortes, hoje sede da FUNDART.
Inúmeras fazendas se instalaram ao longo da costa, a maioria hoje lembrada apenas pela presença de ruínas, ou pelo nome dado às praias como Lagoinha, Maranduba, Ubatumirim e Picinguaba.

A construção da ferrovia Santos - Jundiaí, aliada à decadência do Vale do Paraíba, que perdeu mercado para a maior produtividade da lavoura de café do Oeste Paulista (região de Campinas), determinaram o isolamento econômico da região do Litoral Norte e, em consequência, de Ubatuba.

Uma tentativa de construir uma ferrovia entre Taubaté e Ubatuba foi vista com muita esperança, sendo importados trilhos da Inglaterra. Porém, durante o governo do Presidente Floriano Peixoto, foi suspensa a garantia de juros sobre o valor do material importado, provocando a falência do Banco Popular de Taubaté e, em consequência, da companhia construtora.

A estrada Ubatuba - Taubaté praticamente desapareceu e o tráfego marítimo foi reduzido à escala de apenas um navio a cada dez dias na linha Santos - Rio de Janeiro. Depois de um longo período, após a Revolução Constitucionalista de 1932, com o objetivo de integrar a região, cujo isolamento ficou patente no conflito, o Governo Estadual promoveu melhorias na Rodovia Osvaldo Cruz (Ubatuba - Taubaté), passando a cidade a contar com uma ligação permanente com o Vale do Paraíba. Aos poucos, Ubatuba começa a desenvolver a sua vocação turística, recebendo um impulso decisivo nesse setor com a construção da rodovia BR-101 (Rio - Santos), em 1972.