A origem dos municípios de Carapebus e Quissamã encontra-se ligada à de Macaé, município ao qual pertenciam até recentemente, como sedes distritais. O início da colonização da Área que corresponde atualmente a Carapebus ocorreu em 1627, quando a Coroa Portuguesa concedeu aos Sete Capitães, militares portugueses que lutaram na expulSão dos franceses da Baía de Guanabara, as terras entre o Rio Macaé e o Cabo de São Tomé.

A ocupação da Área remonta à primeira metade do século XVII, tendo o núcleo inicial de Macaé progredido com base na economia canavieira, em torno da antiga Fazenda dos Jesuítas de Macaé, constituída de engenho, colégio e capela situada no Morro de Santana. Já na segunda metade do século XVIII, 20% das terras de Carapebus pertenciam, através de sesmarias, ao capitão Francisco José, que plantava as culturas de feijão e mandioca e se dedicava a criação de gado, além de arrendar grande parte da Área. No final do século XVIII, parte das terras São vendidas, constituindo-se a Fazenda de São Domingos. Com o crescimento da cultura de cana-de-açúcar na região, aquela fazenda passou a ser uma das mais prósperas do Norte Fluminense, no início do século XIX.

Outras importantes atividades econômicas da região foram a agropecuária e a pesca. O desenvolvimento da localidade de Macaé motivou sua elevação à categoria de vila em 1813, sob o nome de São João de Macaé, cujo território foi desmembrado dos municípios de Cabo Frio e Campos. No período colonial, a vila evoluiu rapidamente, favorecida pela posição geográfica de maior acessibilidade ao Norte Fluminense, passando à categoria de cidade em 1846.

O alicerce da economia de Macaé foi, por muitos anos, o cultivo da cana-deaçúcar, que respondeu por um crescimento demográfico expressivo nos séculos XVIII e XIX. O município chegou a desempenhar o papel de porta de entrada e saída do Norte Fluminense, favorecido pela ligação com Campos dos Goytacazes, através da construção do canal Macaé-Campos e da implantação da ferrovia ligando estas duas sedes municipais.

A Usina de Carapebus foi fundada nos idos de 1927, época em que ainda existiam na região muitas outras usinas de açúcar, sendo a primeira fonte de renda e de emprego do então terceiro distrito de Macaé. Carapebus adquiriu sua autonomia municipal em 19 de julho de 1995, face à edição da Lei n.º 2471, e foi instalado em 01 de janeiro de 1997.